Dissertação

Use of retaining walls in shallow geothermal energy systems EVALUATED

A energia geotérmica superficial tem sido utilizada para fornecer energia térmica renovável a edifícios, através de sistemas de bombas de calor geotérmicas que alavancam o potencial de armazenamento de energia no solo. A principal desvantagem destes sistemas prende-se com o elevado custo associado à sua construção, podendo ser significativamente reduzido se os permutadores de calor forem incorporados em estacas, muros de contenção e túneis, sendo, por isso, classificados como estruturas ativadas geotermicamente ou estruturas geotérmicas. Embora as estacas termo-ativas sejam a aplicação mais comum, na última década, o interesse em torno das paredes termo-ativas aumentou. No entanto, ainda existem lacunas no conhecimento sobre o comportamento térmico das mesmas pelo que, devido à sua complexidade, se recorre a análises numéricas para avaliar o seu desempenho térmico. Assim, realizou-se uma análise térmica a uma parede moldada termo-ativa, no programa de elementos finitos FEFLOW. A resposta computacional foi validada não apenas por comparação com um conjunto de dados experimentais disponíveis, mas também com um estudo numérico existente, apresentando uma boa concordância com ambos os conjuntos de dados e permitindo estabelecer algumas diretrizes para o subsequente estudo paramétrico. Este, focou-se no impacto da condutividade térmica do solo, da geometria da parede, do layout do permutador de calor, e do ambiente externo e interno e da carga térmica, na taxa de transferência de calor. Os resultados mostram que as condições na zona de escavação têm um impacto significativo na taxa de transferência de calor seguidas da geometria da parede e da condutividade térmica do solo.
Estruturas ativadas geotermicamente, paredes termo-ativas, bombas de calor geotérmicas, energia geotérmica, energia renovável

Janeiro 18, 2021, 16:0

Documentos da dissertação ainda não disponíveis publicamente

Orientação

ORIENTADOR

Peter John Bourne-Webb

Departamento de Engenharia Civil, Arquitectura e Georrecursos (DECivil)

Professor Auxiliar