PROPUESTA DE DISEÑO DE UN SISTEMA DE CLIMATIZACIÓN GEOTÉRMICO PARA UNA VIVIENDA UBICADA EN CHICUREO, REGIÓN METROPOLITANA, CHILE

Abstract

En el presente trabajo de título se desarrolla la propuesta de diseño de un sistema de climatización geotérmico para una vivienda particular ubicada en la localidad de Chicureo, comuna de Colina, Región Metropolitana, Chile. Para dar cumplimiento al objetivo general de diseñar dicho sistema mediante métodos de estimación de demanda energética, se desarrollan en un primer momento los antecedentes históricos y teóricos de la geotermia, y se describe el potencial geotérmico que existe en nuestro país. En esta misma línea, se exponen los diferentes tipos de aplicaciones de la geotermia de acuerdo su entalpía. Por otra parte, se revisan los conceptos generales de climatización y de balance térmico, se presentan los fundamentos de la climatización geotérmica, se explica el funcionamiento de la bomba de calor y se presentan los diferentes tipos de diseños de sistemas de climatización posibles. Finalmente, se realiza una breve referencia a la climatización tradicional que se puede encontrar hoy en día en nuestras viviendas. Todos estos aspectos dan lugar al primer capítulo de nuestro trabajo. En un segundo momento, se determinan las cargas térmicas de la vivienda en cuestión mediante una serie de cálculos basados en el modelo teórico del software RETScreen. Estos cálculos, que constituyen el segundo capítulo de nuestro trabajo, se realizan a partir de una serie de datos indispensables, tales como: ubicación de la vivienda, descripción y especificaciones técnicas de su construcción y características climatizas de la zona. Siguiendo las indicaciones de RETScreen, los cálculos de las ganancias y pérdidas de calor fueron agrupados en seis componentes: pérdidas por transmisión, conductivas y convectivas; ganancias solares sensibles; ganancias internas sensibles; ganancias internas latentes; cargas por ventilación sensibles; y cargas por ventilación latentes. Luego de la determinación de las cargas térmicas de la vivienda, se desarrolla, en un tercer capítulo, la propuesta de diseño del sistema de climatización geotérmico propiamente dicho. En este lugar, se justifica técnicamente la elección tanto de la configuración del diseño como de los componentes que darán forma a nuestro sistema. Se calcula, además, el dimensionado del intercambiador de calor enterrado, mediante un análisis de las temperaturas y de las propiedades térmicas del suelo en el que se emplaza la vivienda, teniendo en consideración la pérdida de cargas por fricción del circuito. Por otro lado, se determina el sistema de distribución dentro de la vivienda a utilizar