Impacto de la temperatura de los sistemas de circuito abierto en las aguas subterráneas en un área urbana: Un estudio de caso de Murska Sobota, Eslovenia del NE

Para lograr un uso sostenible y eficiente de los recursos geotérmicos superficiales, es importante comprender la transferencia de calor en el subsuelo del sistema geotérmico planificado. En el Municipio de la Ciudad de Murska Sobota, Eslovenia del NE, el uso de sistemas geotérmicos de circuito abierto ha aumentado en los últimos años. Su alta densidad espacial plantea la cuestión de la posible interferencia mutua entre los sistemas. Compilando datos geológicos, hidrogeológicos y térmicos, obtenidos de la red de monitoreo, trabajo de campo y conocimiento de las condiciones hidrogeológicas regionales, hemos desarrollado un modelo transitorio de flujo de aguas subterráneas y transferencia de calor para evaluar el impacto de los sistemas de circuito abierto en el subsuelo y sistemas circundantes. Los datos de series temporales cubren un período desde diciembre de 2019 hasta finales de diciembre de 2021. El análisis de sensibilidad mostró los valores de sensibilidad compuesta más altos para los parámetros de conductividad hidráulica, porosidad y dispersividad, los cuales fueron calibrados adicionalmente con FePEST para minimizar el error entre el nivel de aguas subterráneas y la temperatura. Los resultados del modelo de flujo de aguas subterráneas corresponden bien con los niveles promedio de aguas subterráneas medidos. Por otro lado, el modelo térmico muestra mayores desviaciones de los datos medidos, especialmente en los meses de verano, cuando las temperaturas simuladas de las aguas subterráneas no superan 14.3 C, mientras que las temperaturas medidas alcanzaron incluso 15.4 C. Estas desviaciones podrían estar relacionadas con los efectos de las fuentes térmicas locales en la superficie (por ejemplo, tuberías de alcantarillado, fontanería, edificios con más de un sótano y carreteras), que no fueron consideradas en nuestro modelo. La simulación transitoria mostró que el estado térmico en el área observada se restaura durante el verano, cuando los sistemas no están en funcionamiento. Además, los sistemas no tienen interferencia mutua significativa que afecte su eficiencia. Sin embargo, a medida que aumenta el interés en la instalación de nuevos sistemas en la zona, son necesarias simulaciones de los penachos térmicos de nuevos sistemas geotérmicos para garantizar un uso sostenible y eficiente de la energía geotérmica superficial en el futuro.