ESTUDIO DE FACTIBILIDAD TÉCNICA Y ECONÓMICA PARA USO DE LA ENERGÍA GEOTÉRMICA DE BAJA ENTALPÍA COMO SISTEMA DE CLIMATIZACIÓN PARA DOMICILIOS EN CONCEPCIÓN - REGIÓN DEL BIOBIO.

Abstract

Los Intercambiadores de calor geotérmicos, más conocidos como pozos canadienses ointercambiadores de calor aire-tierra, se basan en el uso de la energía térmica del subsuelo paraadecuar la temperatura del aire, con el fin de mitigar así el consumo de energías no renovables porel uso de equipos de climatización para los casos de invierno y verano, los que generalmente suelenser fuentes de contaminación medioambiental tanto por la generación de energía y su uso excesivo.Su principio de funcionamiento está basado en la circulación de aire ligeramente forzado medianteun tubo ubicado bajo una cierta profundidad del suelo. El aire ingresa al sistema por una tomadebidamente protegida, y gracias a un sistema impulsor de bajo consumo es impulsado a través deestos tubos hasta hacer ingreso a la edificación que se requiere climatizar, donde se asegura unaporte de aire a una temperatura mayor o menor según sea la temporada estival respecto a latemperatura ambiente, y además se asegura una renovación de aire constante a la edificación.Dentro del cálculo de diseño se deben considerar una serie de datos y valores iniciales, de acuerdocon la zona geográfica o sector donde se requiere instalar. Se deben establecer la temperatura enlas paredes de los tubos que se encuentran bajo el suelo, para luego especificar la longitud, eldiámetro de los tubos y la profundidad de instalación de estos. Para Establecer esta temperatura esnecesario hacer un estudio de las temperaturas máximas, medias y mínimas de la zona geográfica,junto con el tipo de suelo y sus propiedades térmicas conductivas respectivas. Desde el punto devista de longitud del sistema, mientras exista mayor longitud de los tubos existe una mayortransferencia térmica y aumenta el rendimiento de este. Por otra parte, el diámetro de los tubosinfluye indirectamente con la potencia con que se debe inyectar el aire al sistema desde el exteriory también influye en la velocidad con que el aire circula a través de los tubos. Es por eso por loque dentro del análisis hay que considerar el diámetro de los tubos de tal manera que exista unbalance entre transferencia de calor y flujo de aire que circula por ellos. Junto con lo anteriortambién el sistema debe considerar una inclinación, con el fin de evitar estanqueidad de líquidoso vapor de agua producto de la condensación al interior de los tubos. Es necesario ademásconsiderar el material del tubo que será instalado, el que idealmente debe cumplir con propiedadesantibacteriales. Otro parámetro importante es el considerar la profundidad de instalación, la quegeneralmente varía entre los 0,5 y los 3 metros de profundidad, todo con la finalidad de reducirlos costos de implementación.Desde un punto de vista geográfico y geológico, Chile abarca una variedad de suelos a lo largodel país que incluye potencial para la utilización de este tipo de energía. ParticularmenteConcepción reúne características ideales para el uso de este tipo de sistemas geotérmicos graciasa sus terrenos en su mayoría arcillo-limosos. Los suelos húmedos son preferibles a los suelos secosdebido a su mejor conductividad térmica, aunque un excesivo grado de humedad no esconveniente. La cuidad tiene un clima templado-cálido con fluencia marítima, presenta unaVIestación seca en verano y el promedio anual de precipitaciones alcanza los 1.100 milímetros. Estospromedios anuales aumentan sensiblemente hacia el oeste a este en dirección de las mayoresalturas de los cordones montañosos de la cordillera de la costa. Los meses de mayoresprecipitaciones son los de mayo, junio y julio. Respecto a la temperatura en la cuidad, lastemperaturas oscilan entre 12 a 13°C a lo largo de todo el año.Actualmente en Chile la energía geotérmica no ha sido utilizada de igual forma respecto a otrotipo de energías que son explotadas con mayor énfasis, pese a que abarca un gran potencialenergético en esta área principalmente por la presencia del cordón volcánico llamado “cinturón deFuego del Pacífico” que existe a lo largo del país y que cuenta con cerca de un 20% de los volcanesactivos del continente. El desarrollo de la geotermia en Chile es un desafío urgente, puesto que elpaís requiere de fuentes energéticas locales, limpias, confiables y de largo plazo. Actualmente elpaís cuenta con recursos fósiles muy limitados, depende de la importación de petróleo y descansafuertemente en las hidroeléctricas, las cuales han demostrado en ocasiones ser inestable