Geotermia de baja entalpía como alternativa para calentador de agua residencial.

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)