Abstract:
Debido a la escasez de energía y la falta de agua caliente en algunas regiones de Guatemala, se
diseñó un sistema de calefacción capaz de calentar agua residencial hasta una temperatura de 21⁰C,
aprovechando una zona geotérmica ubicada en Atitlán, Sololá. Para diseñar dicho sistema se
consiguió, por medio de la constructora guatemalteca NABLA, un conjunto de datos que mostraron
una temperatura de 25⁰C a una profundidad de 6 metros. La longitud necesaria del intercambiador de
calor enterrado de polietileno de alta densidad, es de 33.12 metros, con una demanda energética de
16.19kW.
Esto se hizo a través de múltiples análisis termodinámicos y de transferencia de calor. Luego, se
procedió a construir un prototipo a escala con los correspondientes componentes y etapas, cuya
eficiencia es de 62%. Luego se realizaron varias iteraciones del sistema incorporando las respectivas
mejoras para evitar pérdidas en el sistema. Una vez teniendo el prototipo adecuado, se incorporaron
algunas pérdidas al sistema real, para así proceder a dimensionar los componentes reales del sistema.
El análisis financiero logró un ahorro mensual de Q28.68 por individuo con respecto a un calentador
eléctrico convencional, teniendo un retorno de la inversión del sistema geotérmico de baja entalpía
en 1 año y 4 meses. Todo esto, satisfaciendo las necesidades de aproximadamente 31 personas,
brindando un caudal de 15 litros por minuto y considerando un baño promedio de 7.7 minutos. (LA)
