Evaluación técnico-económica de abastecimiento de calefacción central y ACS a base de energía solar y energía geotérmica de baja temperatura, a un edificio departamento en la Ciudad de Chillán

Abstract

Una evaluación técnico económica de calefacción central y ACS a base de energía solar y energía geotérmica a baja temperatura, se realizó a un edificio departamento en la ciudad de Chillán. Para la realización de este objetivo se determinó la demanda energética anual del edificio, tanto para ACS, como para calefacción. Con la demanda energética estimada, se procedió a calcular el costo con el sistema actual de producción de energía (a través de caldera a gas natural). Se desarrolló, como una alternativa, disminuir el consumo de gas natural a través de un sistema solar térmico (SST), para ello se seleccionó el modelo de colector solar a utilizar, el cual fue un colector de placa plana Chromagen CR12S8, con ello se determinó el aporte solar mensual durante el año (97.770 kW-h), la diferencia de energía, para suplir la demanda energética del edificio, fue aportada por la caldera abastecida de gas natural (275.974 kW-h) y así se llegó al ahorro anual en la producción de ACS para el edificio en estudio de 19.829 US$. Además, como segunda alternativa, se propuso disminuir los costos a través de un sistema geotérmico de baja temperatura, el cual consistió en la utilización de una bomba de calor, para ello se seleccionó la bomba de calor Dynaciat Power LGP 700V, la cual cumplió con los requerimientos de la demanda energética del edificio. Con la bomba de calor seleccionada se procedió a calcular el coeficiente de operación de acuerdo a las condiciones de operación y así se llegó, de acuerdo a la demanda energética anual de producción de ACS y calefacción, al costo de energía utilizando este sistema, lo que dió un costo de US$17.970 anual en la producción de calefacción y US$23.496 en la producción de ACS. Luego se pudo proceder a calcular el ahorro anual de energía, tanto para calefacción, como para ACS, lo que se estimó en US$92.305 anual. Además se desarrolló la evaluación económica del proyecto, evaluado a 20 años, llevando los costos de la inversión, consumo de energía, mantenimiento, etc., a un valor presente y así se estimó el precio de producir energía durante este periodo. Lo que dió como resultado, utilizando el sistema actual, un costo durante los 20 años de US$1.845.514, mientras que el SST, considerando el subsidio, dio un costo de US$1.699.356 y por último la alternativa del sistema geotérmico dio un valor de US$762.142. Se concluyó a través de los resultados obtenidos, que la alternativa correspondiente al sistema geotérmico de baja temperatura, fue la más conveniente para el edificio en estudio, ya que es la que presenta un menor costo durante el período de evaluación.