Centro de Excelencia en Geotermia de Los Andes
Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Universidad de Chile
www.cega.ing.uchile.cl
Prototipos de usos directos mediante bombas de calor geotérmicas en la Región de Aysén, Patagonia Chilena
Diego Aravena, Geólogo
1. De la necesidad a la solución
2. Bomba de Calor Geotérmica
3. Ventajas y barreras en Chile
4. Prototipos en construcción
1. De la necesidad a la solución
Nazca
Sudamericana
A. Levantamiento de informaciónB. Difusión
B. Difusión
Base fundamental para identificar las necesidades
B. Difusión
Base fundamental para identificar las necesidades
www.theconstructionindex.co.uk/news/view/pump-it-up
2. Bombas de Calor GEOTÉRMICAS
Intercambiador
Horizontal cerrado
Intercambiador
vertical cerrado
Intercambiador
vertical abierto
a
b
• Lavado, blanqueado y teñido de textiles
• Fermentación de cerveza.
• Pasteurización• Climatización de viviendas
• Agua Caliente Sanitaria (ACS)
• Esterilización
• Secado de leña
• Secado de vegetales
• Agricultura & horticultura
• Deshielo de caminos
• Preservación de alimentos
• Refrigeración
Procesos en el espectro: 0 a 60 ºC
2. Bombas de Calor GEOTÉRMICAS
3. Ventajas y barreras en el sur de Chile
0
1
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4
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6
10000 15000 20000 25000 30000 35000Co
sto
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pe
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[MM
]
Demanda calefacción [kWh]
Geotermia Electricidad
Pellet Gas licuado
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
4 9 14 19
Co
sto
no
rmal
izad
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stal
ació
n [
MM
/kW
]
Potencia instalada [kW]
Máximo costo Mínimo costo
Costo referencial USA
Los costos operacionales de
las BCG son inferiores al gas
licuado, electricidad y pellet.
La principal barrera de entrada de los
sistemas geotérmicos es la inversión
inicial.
Invernadero geotérmico para la
reinserción social en Puerto Aysén
FAE 2016 | 150 m2 | 17 kWt | MM$ col 160
Uso en cascada de energía
geotérmica: Secado de leña y
climatización de un invernadero.
30 m3 | 210 m2 | 20 kWt | MM$ col 450
Climatización geotérmica de una escuela pública en Coyhaique
FIC 2017 | col MM$ 900
David Zamora
v
Modelo hidrogeológico:
• Dirección de flujo WNW
(paralelo al río Coyhaique)
• Velocidad del agua
subterránea es de
centímetros por día
Simulación para implementación de BCG a gran escala (>30 kWe)
• Historia de temperatura del arreglo de pozos funcionando durante 10 años
• Es necesario complementar el aporte solar.
• En Coyhaique, es mas conveniente utilizar BCG en horarios diurnos.
8 pozos durante 10 años
Edificio del Gobierno Regional Aysén
Conclusiones
La difusión y divulgación son una herramienta fundamental. Permiteidentificar las necesidades energéticas durante las etapas de levantamientode información y antes de las etapas de diseño.
1
Considerando climas extremos. Los costos operacionales de las Bombas deCalor Geotérmicas son inferiores al gas licuado, electricidad y pellet.
2
3
4Para aumentar la aplicación de bombas de calor geotérmicas, y de otrasfuentes de calor renovables, se necesitan políticas estatales que ayuden asuperar las barreras iniciales
La mayores barreras suelen ser; (1) la falta de conocimiento, (2) el alto costode inversión inicial y (3) la producción descentralizada de energía.
Gracias por su atención
2. Bombas de Calor GEOTÉRMICAS
Ejemplos de Bomba de calor AEROTÉRMICAS
Una BCG utiliza el suelo o agua subterránea como fuente/sumidero de calor
para proveer climatización de espacios y agua caliente.
Esta tecnología opera utilizando electricidad para activar compresores que
proveen el trabajo necesario para la concentración y transporte de la energía
térmica. Logrando eficiencias entre los 300% y 600%.
Colector de
calor
geotérmico
www.theconstructionindex.co.uk/news/view/pump-it-up
www.longrefrigeration.com/learn-more/geothermal/vertical_loop/
Mark Johnson
Bomba
de CalorWaterkote
Sistema de climatización
Ventilclima BSFINHULL
2. Bombas de Calor GEOTÉRMICAS
Exploración geofísica:
• Mas de 400 estaciones de gravimetría en Coyhaique.
• 432 sondajes eléctricos distribuidos en 9 perfiles en Coyhaique.
• 5 sondajes de transiente electromagnético (TEM) en Coyhaique.
• Mas de 80 estaciones de gravimetría en Puerto Aysén.
• Interpretación de gravimetría y perfil sísmico de 700 m en Puerto
Aysén (Vera E. com.per).
• 7 sondajes de transiente electromagnético (TEM) en Puyuhuapi.
• Mas de 100 estaciones de gravimetría en Coyhaique.
Exploración geoquímica:
• 30 muestras de agua en 15 fuentes
termales de la región.
• 13 muestras de agua en nieve,
lluvia, ríos y lagos.
• 8 muestras de agua de fiordo.
• 2 muestras de gas en Puyuhuapi.
Exploración geológica-hidrogeológica:
• Análisis termodinámico y económico de generación eléctrica mediante una planta binaria
• Sitio de estudio con registro de temperaturas a 80 y 145 cm hasta completar un año.
• Catastro de unidades volcánicas activas (volcanes y conos mono-genéticos)
• 12 secciones delgadas de muestras de roca en zonas termales.
• Mas de 20 mediciones de conductividad térmica del suelo
• Temperatura de agua subterránea en 8 pozos.
• Aplicaciones de energía en la región
?
A. Levantamiento de información