TRS (Thermal Recycling Simulator) è un software per la simulazione del riciclo termico in pompe di calore ad acqua freatica (Ground Water Heat Pumps – GWHPs) a circuito aperto.

Il riciclo termico è un fenomeno che occorre nelle GWHPs quando, dopo un certo periodo, l’acqua termicamente alterata dal pozzo di iniezione arriva al pozzo di estrazione. Questo porta a un progressivo deterioramento delle prestazioni del sistema dovuto all’andamento crescente (se l’impianto opera in modalità di raffreddamento) o decrescente (se in modalità di riscaldamento) della temperatura dell’acqua estratta, che influenza la pompa di calore COP/EER.

La risposta termica dipende dai parametri idraulici dell’acquifero (conduttività idraulica, spessore saturo, porosità efficace, gradiente idraulico, direzione di flusso dell’acqua di falda), dai parametri termici (capacità termiche della matrice solida e dell’acqua di falda) e dalla configurazione dell’impianto (distanza dal pozzo, portata).

La funzione TRS di Matlab fornita in questa pagina consiste nell’implementazione della teoria del flusso potenziale di Strack (1988) applicata a una coppia di pozzi in presenza di un flusso uniforme al di sotto della superficie. Le particelle sono tracciate dal pozzo di iniezione per calcolare i loro tempi di percorrenza, e le serie temporali della temperatura dell’acqua estratta/iniettata sono derivate.

Groundwater Flow Direction
Tracciamento delle particelle da un pozzo di re-iniezione eseguito con il codice TRS

Ulteriori informazioni sulla teoria matematica, l’implementazione del codice e il suo uso nel design di una GWHP sono riportate in Casasso and Sethi (2014).

Nell’archivio .zip sono presenti: i file TRS.p (file .m criptati); l’interfaccia per inserire i parametri di input (TRS_input.m), i quali, per essere usati, devono essere salvati nella cartella di lavoro; e delle brevi istruzioni (TRS_instructions.txt). Per qualsiasi informazione, segnalazione di bug, suggerimento etc. si prega di contattare alessandro.casasso@polito.it

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TRS.zip

Bibliografia

O.D.L. Strack, Groundwater Mechanics, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, NJ (USA), 1988.

Casasso A., Sethi R., Analytical and numerical study of the thermal feedback in Groundwater Heat Pumps (GWHP), Renewable Energy 77 (2015) 86-93 pdf