Estudio y reingeniería del sistema hidráulico de bombeo y filtraje de una piscina e incorporación de un sistema de temperado de base a bombas de calor y colectores solares

Abstract

La presente memoria de título muestra el estudio asociado a la reingeniería en el sistema de bomba y filtro de una piscina, más la incorporación de bombas de calor con colectores solares para el temperado de la misma. Todo esto ubicado en la Granja Educativa de la comuna de Chiguayante. El proyecto busca fomentar el uso de energías renovables no convencionales (ERNC), aprovechando el territorio disponible y las condiciones climáticas del lugar. En el primer capítulo se da a conocer la definición, la historia y modelos teóricos del confort térmico, además se realiza una breve explicación de cada una de ellas; de manera tal que se pueda evaluar los aspectos que influyen en el confort térmico, tanto ambientales como personales de cada individuo, según su sexo, edad. El segundo capítulo cita y explica las formas de transferencias de energías, como lo son la conducción, radiación y convección, así también se da a conocer el factor solar y el coeficiente de transmisión térmica (U), que son los que influyen en la temperatura de un objeto o una persona. El tercer capítulo entrega una base teórica respecto a la composición de un sistema de climatización y a su vez a la producción térmica, distribución, y emisión en un recinto (abierto o cerrado), para así tener en cuenta los parámetros a considerar al momento de instalar un sistema de climatización, adecuándose a un espacio o ambiente determinado. Notando así la posibilidad de los tipos de fuentes de energías y realizando los análisis correspondientes de los costos de operación, logrando elegir el más conveniente. En el cuarto capítulo se muestra y explica que es una bomba de calor, en qué consiste y cuál es su principio de funcionamiento. También se expone cuáles son los tipos de bombas, su rendimiento, las ventajas y desventajas de poder instalar una bomba de calor para un determinado uso. El quinto capítulo entrega información sobre la energía solar, de acuerdo a los factores que influyen en la absorción solar y el tipo de radiación, según su ángulo y la forma de poder captar los rayos del sol. En el sexto capítulo se detalla el funcionamiento de un colector solar, dependiendo del tipo de colector, la forma, el ángulo de inclinación de azimut y la ubicación. El séptimo capítulo muestra y explica los elementos que componen una piscina, además de la forma en que opera cada componente que participa en el proceso de filtrado. También expone las técnicas de temperado de una piscina y el método de limpieza a través de una bomba hidroeléctrica y un filtro que puede ser tanto de arena, como de diatomeas o cartucho. El octavo capítulo explica las condiciones actuales de la instalación tanto eléctrica como hidráulica, además de la ubicación del lugar y los consumos eléctricos de la bomba que trabaja en el proceso de filtrado del agua. En el noveno capítulo se realizan los cálculos de la demanda energética para el temperado de la piscina, en los cuales se toma en cuenta las pérdidas caloríficas en cada parte del proceso del temperado. En el capítulo decimo se detalla el tipo de sistema de calefacción a utilizar, ventajas y desventajas, además de explicar los componentes y las partes del sistema solar termodinámico (tomando en cuenta todos los cálculos realizados previamente). El décimo primer capítulo detalla el sistema hidráulico y de bombeo a implementar, con las características técnicas y físicas de cada elemento a reemplazar, además de los circuitos de control, de fuerza y el diseño gráfico de la implementación de todo el conjunto. En el décimo segundo capítulo y final describe la evaluación económica de un sistema solar termodinámico e hidráulico de bombeo de la piscina.