Longitudes de los intercambiadores de calor vertical y horizontal, para una instalación de una bomba de calor del catálogo trane.

1. Longitudes sondeos
verticales y horizontalesAdrià Delgado
DanielCarmona
Joan González 330094-Recursos Energètics i Energies Renovables
Enrique Flores

2. Bomba de calor
Utilizamos el modelo 24 del catálogoTRANE.

3. Temperaturas del suelo y del agua
 Temperatura del suelo
Para sondas verticales:
Tm = 17,05ºC
Para sondas horizontales:
 Temperatura del agua
𝑇𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎,𝑐 = 𝑇𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎,𝑐 −
𝑄 𝑐𝑎𝑙𝑒𝑓∗
𝐻𝐶𝑂𝑃−1
𝐻𝐶𝑂𝑃
𝑐 𝑝∗𝜌 𝑎𝑔𝑢𝑎∗ 𝑚
= 7,2
𝑇𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎,𝑓 = 𝑇𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎,𝑓 +
𝑄 𝑟𝑒𝑓𝑟𝑖𝑔∗
𝐶𝐶𝑂𝑃+1
𝐶𝐶𝑂𝑃
𝑐 𝑝∗𝜌 𝑎𝑔𝑢𝑎∗ 𝑚
= 34,2
𝑇𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎,𝑐 = 10
𝑻 𝒎𝒆𝒅,𝒂𝒈𝒖𝒂 𝒎𝒊𝒏 =
𝑇 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎,𝑐+𝑇 𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎,𝑐
2
=8,6 ºC
𝑇𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎,𝑓 = 30 ;
𝑻 𝒎𝒆𝒅,𝒂𝒈𝒖𝒂 𝒎𝒂𝒙 =
𝑇 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎,𝑓+𝑇 𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎,𝑓
2
=32,1 ºC
z (m) 1,5 3
Tmax (ºC) 22,3158874 19,3728559
Tmin (ºC) 11,7971034 14,740135

4. Resistencias térmicas
 Resistencia térmica del tubo
𝑅𝑡 =
1
2∗𝜋∗𝑘
∗ ln
𝐷0
𝐷1
 Resistencia térmica del suelo
Según el Atlas Geotérmico de Catalunya la resistividad es inferior a 1.9 W/m·K.
Max Min k (W/mK) medio
k (W/mK) 1,9 1,5 1,7
Rs 0,52631579 0,66666667
Rs media 0,59649123
Resistividad térmica del tubo
Dn (mm) 31,8
Polibutileno PB5-10 Rt 0,08375591
De (mm) 32
Di (mm) 26,2
kp (W/mK) 0,38

5. Factores de carga
Incremento de
temperaturas
(temperature bins) Toi h (hours) January (h) July (h)
Rest of year
(h)
Building load
(kW)
Portion "ON"
Heat Pump
Hours "ON"
Heat Pump
January
Hours "ON"
Heat Pump
July
Load factor
winter
"Fcalefc"
Load factor
summer
"Frefrig"
0 a 2 1 7 0 0 7 33,0758762 1,1062166 0 0
2 a 4 3 54 5 0 49 28,0129293 0,93688727 4,68443633 0
4 a 6 5 197 57 0 140 22,9499823 0,76755794 43,7508023 0
6 a 8 7 411 106 0 305 17,8870353 0,59822861 63,4122322 0
8 a 10 9 728 146 1 581 12,8240883 0,42889928 62,6192942 0
10 a 12 11 908 173 6 729 7,76114136 0,25956995 44,9056005 0
12 a 14 13 961 127 24 810 2,69819439 0,09024061 11,4605581 0
14 a 16 15 924 75 33 816 0 0 0 0
16 a 18 17 922 44 49 829 2,50200595 0,08367913 0 4,10027731
18 a 20 19 870 9 69 792 5,27049264 0,17627066 0 12,1626753
20 a 22 21 741 2 82 657 8,03897933 0,26886219 0 22,0466992
22 a 24 23 581 0 97 484 10,807466 0,36145371 0 35,0610102
24 a 26 25 456 0 89 367 13,5759527 0,45404524 0 40,4100265
26 a 28 27 358 0 84 274 16,3444394 0,54663677 0 45,9174886
28 a 30 29 271 0 78 193 19,1129261 0,6392283 0 49,8598072
30 a 32 31 206 0 58 148 21,8814128 0,73181983 0 42,4455499
32 a 34 33 128 0 52 76 24,6498995 0,82441135 0 42,8693904
34 a 36 35 33 0 18 15 27,4183862 0,91700288 0 16,5060519
36 a 38 37 4 0 4 0 30,1868729 1,00959441 0 4,03837764
Total Total 8760 744 744 7272 230,832924 294,872925 0,31025931 0,39633458

6. Medida intercambiador vertical
Profundidad de sondeo = 112,93 m
Nº de pozos = 1
Lv = 112,93 m
𝐿 𝑐𝑎𝑙𝑒𝑓𝑎𝑐𝑐𝑖ó𝑛 = 𝑄 𝑑𝑖𝑠𝑒ñ𝑜 𝑐𝑎𝑙𝑒𝑓𝑎𝑐𝑐𝑖ó𝑛
𝐻𝐶𝑂𝑃−1
𝐻𝐶𝑂𝑃
∗ 𝑅 𝑡+𝑅 𝑠 𝐹 𝑐𝑎𝑙𝑒𝑓
𝑇 𝑚𝑖𝑛 𝑧 −𝑇 𝑚𝑒𝑑 𝑎𝑔𝑢𝑎,𝑚𝑖𝑛
= 225,86 m  𝐿 𝑟𝑒𝑓𝑟𝑖𝑔𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 = 𝑄 𝑑𝑖𝑠𝑒ñ𝑜 𝑟𝑒𝑓𝑟𝑖𝑔𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛
𝐶𝐶𝑂𝑃+1
𝐶𝐶𝑂𝑃
∗ 𝑅 𝑡+𝑅 𝑠 𝐹 𝑟𝑒𝑓𝑟𝑖
𝑇 𝑚𝑒𝑑 𝑎𝑔𝑢𝑎,𝑚𝑎𝑥−𝑇 𝑚𝑎𝑥 𝑧
= 215,82 m
Profundidad de sondeo = 107,91 m
Nº de pozos = 1
Lv = 107,91 m

7. Medida intercambiador horizontal
 𝐿 𝑐𝑎𝑙𝑒𝑓𝑎𝑐𝑐𝑖ó𝑛 = 𝑄 𝑑𝑖𝑠𝑒ñ𝑜 𝑐𝑎𝑙𝑒𝑓𝑎𝑐𝑐𝑖ó𝑛
𝐻𝐶𝑂𝑃−1
𝐻𝐶𝑂𝑃
∗ 𝑅 𝑡+𝑅 𝑠 𝐹 𝑐𝑎𝑙𝑒𝑓
𝑇 𝑚𝑖𝑛 𝑧 −𝑇 𝑚𝑒𝑑 𝑎𝑔𝑢𝑎,𝑚𝑖𝑛
𝐿 𝑟𝑒𝑓𝑟𝑖𝑔𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 = 𝑄 𝑑𝑖𝑠𝑒ñ𝑜 𝑟𝑒𝑓𝑟𝑖𝑔𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛
𝐶𝐶𝑂𝑃+1
𝐶𝐶𝑂𝑃
∗ 𝑅 𝑡+𝑅 𝑠 𝐹 𝑟𝑒𝑓𝑟𝑖
𝑇 𝑚𝑒𝑑 𝑎𝑔𝑢𝑎,𝑚𝑎𝑥−𝑇 𝑚𝑎𝑥 𝑧
0
50
100
150
200
250
300
350
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Lrefrigeración
0
100
200
300
400
500
600
700
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Lcalefacción

8. Fin de la presentación
¡Muchas gracias por su atención y participación!