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Javadi, HAutor o CoautorUrchueguia, JfAutor o CoautorBadenes, BAutor o Coautor

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Temperature evolution around four laboratory-scale borehole heat exchangers grouted with phase change materials subjected to heating-cooling cycles: An experimental study

Publicado en:Journal Of Energy Storage. 74 109302- - 2023-12-25 74(), DOI: 10.1016/j.est.2023.109302

Autores: Zirgulis, Giedrius; Javadi, Hossein; Chaudhari, Ojas Arun; Ghafar, Ali Nejad; Fontana, Patrick; Sanner, Burkhard; Urchueguia, Javier F; Badenes, Borja; Castell, Jose Manuel Cuevas; Shuster, Michael

Afiliaciones

Bazan Grp, Carmel Olefins - Autor o Coautor
CEMEX Deutschland AG - Autor o Coautor
Implen Sverige AB, Liljeholmsstranden 5 - Autor o Coautor
RISE Res Inst Sweden, Dept Infrastruct & Concrete Construct, Brinellgatan 4 - Autor o Coautor
UBeG GbR, Reinbergstasse 2 - Autor o Coautor
Univ Politecn Valencia UPV, Inst Informat & Commun Technol ITACA, Informat & Commun Technol Versus Climate Change IC, Camino Vera s-n - Autor o Coautor
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Resumen

This article presents the experimental results from a unique laboratory test-setup used to comparative study of heat transfer conditions in borehole heat exchangers with different grouts under a controlled environment. The work was part of a larger, EU-funded project on advanced materials for borehole heat exchangers pipes and grout, GEOCOND. Four grout columns with different formulations were cast and tested under cyclic heating and cooling. One grout column was cast using high thermal conductivity grout; two columns were cast from high thermal conductivity grout with microencapsulated phase change material (MC-PCM) and one with shape-stabilised phase-change material (SS-PCM). The objective of the test was to comparatively evaluate perfor-mance of the borehole heat exchanger under a cyclic temperature regime and to investigate if the selected phase change materials (PCM) embedded in grout can be activated by cyclic heating and function steadily. Twenty-five heating-cooling cycles were performed, each lasted 24 h. The results showed clear cooling delay in grouts containing PCM associated with the crystallization heat release. The cooling delay was better expressed in grouts with SS-PCM. The PCM related cooling delay was stable throughout all the cycling in SS-PCM containing grouts, however, the effect vanished in grouts with MC-PCM.

Palabras clave

Affordable and clean energyBorehole heat exchangerBorehole heat exchangersBoreholesCoolingCyclic heatingGeothermal energyGroutingHeating-cooling cycleHigh thermal conductivityHigh thermal conductivity groutIndustry, innovation and infrastructureLaboratory testMortarPerformancePhase change materialsPhase-change materialPump systemResponsible consumption and productionShallow geothermal energiesShallow geothermal energyShallow geothermal energy, borehole heat exchanger, high thermal conductivity grout, phase-change material, cyclic heatingShape stabilized phase change materialSustainable cities and communitiesTemperature evolutionTest setupsThermal conductivityThermal-energy storage

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista Journal Of Energy Storage debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia WoS (JCR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2023, se encontraba en la posición 29/171, consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Energy & Fuels.

Desde una perspectiva relativa, y atendiendo al indicador del impacto normalizado calculado a partir del Field Citation Ratio (FCR) de la fuente Dimensions, arroja un valor de: 2.85, lo que indica que, de manera comparada con trabajos en la misma disciplina y en el mismo año de publicación, lo ubica como trabajo citado por encima de la media. (fuente consultada: Dimensions Jun 2025)

De manera concreta y atendiendo a las diferentes agencias de indexación, el trabajo ha acumulado, hasta la fecha 2025-06-27, el siguiente número de citas:

  • WoS: 4
  • Scopus: 5

Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2025-06-27:

  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 23 (PlumX).
Siguiendo con el impacto social del trabajo, es importante enfatizar el hecho de que, por su contenido, puede ser asignado a la línea de interés del ODS 7 - Garantizar el acceso a una energía asequible, segura, sostenible y moderna, ODS 9 - Construir infraestructuras resilientes, promover la industrialización sostenible y fomentar la innovación, ODS 11 - Lograr que las ciudades sean más inclusivas, seguras, resilientes y sostenibles, ODS 12 - Garantizar modalidades de consumo y producción sostenibles, con una probabilidad del 0% según el algoritmo mBERT desarrollado por Aurora University.

Análisis de liderazgo de los autores institucionales

Este trabajo se ha realizado con colaboración internacional, concretamente con investigadores de: Germany; Israel; Sweden; Switzerland.