Implementación de un modulo TRNSYS para evaluación de datos de respuesta térmica del subsuelo: TYPE 300

Abstract

El presente trabajo describe la implementación de una subrutina de cálculo bajo TRNSYS, denominada TYPE 300. La misma posibilita la evaluación de datos experimentales de ensayos de respuesta térmica del subsuelo de una manera rápida, flexible y confiable. Para determinar la conductividad térmica del subsuelo (λ_s), conductividad térmica del material de relleno del pozo intercambiador de calor (λ_g) y resistividad del pozo intercambiador (R_b), el modelo de cálculo utilizado se basa en la solución numérica del problema de transferencia de calor en un pozo intercambiador de calor unidimensional, acoplado a un algoritmo de ajuste paramétrico de variables de Nelder-Mead. Como complemento, la subrutina realiza una determinación del error acumulado, parámetro indicador comparativo de la eficacia del modelo y genera un informe, en forma de archivo de texto, con datos constructivos del pozo intercambiador de calor, valores de los parámetros calculados, tabla de temperaturas experimentales, calculadas y error cuadrático.

The present work describes the implementation of a calculation module under TRNSYS, the the TYPE 300, that makes the evaluation of experimental data from underground Thermal Response Test fast, flexible and reliable. The calculation model is based on the one dimensional numeric solution of the heat transfer problem present in a Borehole Heat Exchanger - BHE, coupled to a Nelder-Mead algorithm for parameter fitting to determine the thermal conductivity of the underground, thermal conductivity of the grout and the resistivity (R_b) of the Borehole Heat Exchanger. As a complement, the TYPE 300 module calculates the accumulated error, which is a comparative indicator of the effectiveness of the model and generates a report comprising Borehole Heat Exchanger data, the calculated parameters and a table with experimental and predicted temperatures and the quadratic error.