Cuando llega la primavera y el calor del calor termina, mantener el calor es menos que un problema. Sin embargo, los científicos nos recuerdan que esto no es solo una necesidad estacional: el calor también es una valiosa fuente de energía que puede almacenarse y usarse cuando la más necesaria. Investigadores de la Universidad de Tecnología del Concierto (KTU) han descubierto una solución moderna debajo de nuestros pies: el uso del suelo como un sistema de almacenamiento de energía térmica efectiva.
El profesor de KTU, el Dr. Tadas y Naxes, y su equipo están investigando cómo la tierra puede funcionar no solo para fines de construcción sino también como un medio para el almacenamiento de calor. El objetivo principal de su investigación es recolectar calor basado en el calor, que almacenará la máxima energía bajo tierra y cuando esté disponible para los picos. “Nuestro objetivo era cambiar el calor, que generalmente termina como un desperdicio en la tierra, en una fuente útil de energía”, explicó el Dr. Audinus.
La capacidad de almacenar el calor subterráneo
Al comienzo de su investigación, el profesor Edenx y el equipo exploraron cómo la energía del aire podría usarse para generar calor en lugar de electricidad. En lugar de un generador tradicional, contrató un sistema hidráulico. Los investigadores encontraron que el daño hidráulico llamado SO, que comúnmente se considera incompetencia, en realidad está produciendo calor útil. “Pérdidas hidráulicas que estábamos tratando de eliminar”, dijo un profesor de KTU.
Sin embargo, antes de llegar a los edificios, se desperdició una parte del calor, que tenía la intención de ser cálido durante el clima frío. “La pregunta se ha convertido en que no solo la pérdida de calor en el suelo debe reducirse, sino que el uso futuro del futuro debe almacenarse y mantenerse”.
Para examinar esta idea, los investigadores realizaron experimentos utilizando una fuente de calor artificial colocado en las capas superficiales del suelo. Medieron cómo se extiende el calor, qué tan rápido se mueve y cuánto dura en la tierra. En una prueba, el suelo se calentó hasta el punto en que la humedad comenzó a hacer el vapor, estimulando un cambio de fase, en el que el agua líquida se convierte en un vapor.
“El cambio de fase puede ser una forma efectiva de almacenar el calor. Se puede cargar una cantidad significativa de energía en el suelo”, explicó un profesor de KTU.
Dado que los vapores viajan desde el suelo, divide el calor en un área más amplia. “Vimos que donde fluye el vapor, la temperatura aumenta rápidamente, lo que significa que la energía está funcionando y puede controlarse”,
Tal sistema puede ayudar a equilibrar las redes de calefacción del distrito o aliviar el estrés durante las sobrecargas de la red eléctrica. “También es posible instalar coleccionistas térmicos para uso individual, bajo edificios residenciales, calles o estacionamientos”, agregó.
Esta investigación muestra que el almacenamiento de calor subterráneo puede ser mucho más efectivo que antes. Además, los principios similares pueden aplicarse al enfriamiento. El experto en KTU señaló: “El almacenamiento subterráneo de frío o enfriamiento también es posible”.
Convertir la tierra en una celda de energía
Una vez que se confirmó la viabilidad para el almacenamiento de calor subterráneo, los investigadores comenzaron a detectar sus aplicaciones prácticas. Querían ver que el suelo debajo de los edificios podía deshabilitar el calor, lo que podría usar el flujo de calor inferior natural desde los edificios hasta el suelo. “Comenzamos en el laboratorio. Se desarrolló una celda prototipo de energía fundamental junto con una configuración de prueba para estudiar cómo se extendió el calor a través del suelo. La temperatura se midió a diferentes profundidades, incluida la superficie y el aire”, “,
El equipo examinó cuánto tiempo el suelo había mantenido el calor y qué tan pronto volvió a su temperatura original. Estos resultados ayudaron a evaluar la confiabilidad a largo plazo de dicho método de almacenamiento.
Los estudiantes de KTU Master también participaron en el proyecto. La medición y los cálculos se extendieron un año entero, lo que permitió al equipo monitorear los efectos estacionales y comparar los resultados con los datos climáticos actuales. En las acciones del profesor, “la medición de un año reveló patrones climáticos naturales en el queroseno y nos permitió identificar muchas tendencias”.
Se realizaron números adicionales para evaluar el potencial de pérdidas por calor y los efectos del almacenamiento de calor en los edificios. “Hemos descubierto que el uso inactivo del suelo aislado de volumen bajo un edificio puede reducir la pérdida de calor y puede aumentar su eficiencia energética. La baja pérdida de calor significa menos energía para el sistema de calentamiento, lo que resulta en el ahorro de energía, si reduce el calor, si se reduce al calor.
Ampliamente utilizados para que estos sistemas de almacenamiento basados en tierra sea viable, los investigadores ahora están desarrollando un prototipo cubierto y mejorando métodos para controlar la distribución de calor. Según un científico de la Facultad de Ingeniería y Arquitectura Civil de KTU, el proyecto se está desarrollando en colaboración con expertos de diferentes campos, desde ingenieros geométricos hasta especialistas en sistemas de energía.
“Nuestro propósito inmediato es integrar las soluciones existentes, como Borahols, Pilas y otras tecnologías de intercambio de calor subterráneo en un sistema que pueda beneficiar tanto a los sectores de la industria como a los residentes”, dijo.
