Processos de refinação de petróleo caracterizam-se pelo intenso consumo energético. Dentre as mais variadas operações presentes nesta indústria, a separação de correntes por torres de destilação apresenta posição de destaque, despendendo mais de 40% da energia gasta por uma refinaria. Plantas de separação de propeno, importante produto para a indústria petroquímica visando a produção de polipropileno, se enquadram neste sentido, requerendo torres de destilação de considerável uso energético. Apesar da grande rejeição de calor referente a este consumo, por apresentar baixo nível térmico associado, frequentemente não se observa o seu aproveitamento. Neste contexto, bombas de calor apresentam-se como excelente alternativa para recuperação energética de correntes de rejeito térmico, com vastos exemplos na literatura aplicados à indústria e, especificamente associados a torres de destilação. Neste trabalho avaliou-se, por meio de modelagem e simulação computacional, a aplicação de duas modalidades de bomba de calor em ciclo de compressão de vapor (compressão de topo e compressão do fundo despressurizado), e uma em ciclo de absorção, integradas a uma planta de separação de propeno de uma refinaria localizada no Brasil, comparativamente a uma planta equivalente utilizando processo de destilação convencional com refervedor de fundo e condensador de topo. Para as premissas definidas no trabalho, verificou-se como o melhor resultado, a aplicação da bomba de calor por compressão de vapor de topo da coluna de destilação, o qual demonstra que 4,1 MW associado ao trabalho de eixo do compressor, torna possível uma economia energética de mais de 80% do consumo de vapor dágua e água de resfriamento, se comparados à planta convencional, sem a utilização de bomba de calor. Cálculos de rendimento exergético demonstram a melhor configuração ser 2,4 vezes mais eficiente que o modelo convencional. Limitações de troca térmica foram observadas no estudo de caso da bomba de calor de compressão de fundo despressurizado, demandando uma recirculação adicional de propano ao ciclo, com consequente redução de rendimento exergético a um patamar intermediário entre o caso convencional e o melhor resultado observado. Já para a bomba de calor de absorção, verificou-se, para o fluido de trabalho praticado e condição simulada, resultado aquém da situação convencional. Por fim, avalia-se que a aplicação de fonte térmica alternativa (vapor sub-atmosférico), de baixo conteúdo exergético, ainda que de difícil obtenção junto à refinaria, poderia viabilizar a inversão dos resultados observados, recomendando a sua verificação de uso para estudos futuros. / Oil refining process are recognized by its very intense energy consumption. In this industry, distillation columns are extensively used for product separation. Contributing with more than 40% of refinery energy consumption, distillation units typically require high level of heat rejection, frequently not capable of being directly used, due to its low temperature profile. In this scenario, the distillation of propylene, important product for petrochemical industry is set as one of the most energy intense refinery process. Process integration using heat pumps are considered an excellent choice to provide waste heat upgrade, with numerous examples applied to industry and specifically for distillation towers cited in the literature. In this work, two different vapor compression heat pump cycles (tower overhead compression and bottom flash compression) and an absorption heat pump cycle were applied to a propylene distillation facility located at a Brazilian refinery, in a comparison analysis with a conventional distillation process with typical bottom reboiler and overhead condenser. Considering the defined basis, the overhead vapor compression scheme has shown the better result, since its shaft compressor work of 4.1 MW, integrated to the tower allows reducing more than 80% of steam and cooling water consumption originally associated. An exergetic analysis was performed, confirming the proposal scheme to be 2.4 times more efficient than the process without heat pump integration. An intermediate result, between the conventional distillation and associated overhead vapor compression heat pump was observed in the bottom flash case, since, as consequence of a heat exchange bottlenecking, an additional propane compression loop had to be applied. With regards to the absorption heat pump scheme, considering the chosen fluid and the plant work conditions, no advantage was observed in comparison to the conventional case. In time, an alternative utility (vacuum steam), with low exergy content, was applied to the conventional system, replacing the low pressure steam originally used. Besides its difficult practical application, the alternative utility has proved to be able to reverse the previous work results, thus, further studies are recommended regarding its viability of use.

Estágio realizado na BOSCH-Thermotechnik Gmbh, e orientado pelo Eng. Renato Sousa / Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica. Energia Térmica. Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia. 2011

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil Mecánico / De acuerdo a la necesidad de mitigar la variabilidad de producción de energía eléctrica mediante recursos renovables de naturaleza variable (energía solar y eólica), se analiza la factibilidad técnica de utilizar un sistema de almacenamiento de energía mediante bombeo de calor (Pumped Heat Energy Storage o PHES) utilizando CO2 como fluido de trabajo, lo que permite alcanzar altas eficiencias con bajo riesgo asociado al ciclo y un menor potencial de contaminación ambiental en comparación a otros fluidos de trabajo. El funcionamiento de un sistema PHES, consiste en el uso de bombas de calor para almacenar energía, en forma de calor (normalmente con sales fundidas tipo sal solar), a partir de superávit eléctrico, o bien en condiciones de bajo costo marginal en la red (alta generación de renovables - eólicas o fotovoltaicas). El calor almacenado es transformado nuevamente en energía eléctrica a través de un ciclo de potencia apropiado. Se establecen 6 distintas posibles configuraciones con distintos grados de viabilidad de acuerdo a tres factores: Las ventajas de utilizar el mismo fluido de trabajo en carga y descarga (Ciclo de descarga tipo Rankine de vapor o Brayton de CO2), la limitante tecnológica de la no existencia en el mercado de una turbina de CO2 apropiada (tipo de expansor en la bomba de calor: Turbina o válvula de expansión) y la limitante tecnológica-económica de los compresores de CO2 comerciales, los cuales no alcanzan temperaturas ideales para el uso de sales fundidas como medio de almacenamiento de calor (utilización o no de calentador eléctrico como complemento del compresor en la bomba de calor). Además se explora la posibilidad de utilizar 5 tipos distintos de sales fundidas, algunas de las cuales presentan potencial de ser producidas localmente. Se realizan modelos computacionales de cada configuración y se comparan eficiencias Round-Trip, eficiencia exergética de la bomba de calor y uso de sales fundidas principalmente. Se descartan combinaciones de sales fundidas con configuraciones que resultan inviables y se obtienen eficiencias Round-Trip entre 40 y 63% para aquellas viables, siendo la configuración con mayor eficiencia la con bomba de calor sin modificaciones y ciclo Rankine estándar (no considera restricciones), seguida por la configuración equivalente pero con calentador eléctrico (eficiencias 3-5% menores considerando restricción del compresor). Luego, las más prometedoras son aquellas con descarga Brayton, con eficiencias 4-7% inferiores que las con ciclo Rankine y presentando la posibilidad de utilizar los mismos equipos tanto en carga como descarga (ciclo Brayton reversible), aunque con mayores presiones de trabajo (asociado a mayores costos). Se considera necesario un estudio económico con mayor profundidad para determinar la conveniencia o no de este tipo de ciclos, así como también cuantificar las ventajas y desventaja de cada uno de los casos estudiados. Por último, de las 5 sales evaluadas, se detecta gran potencial en sales de litio (eficiencias 2-5% menores que sal solar con un requerimiento de flujo aproximadamente 40% menor) que podrían ser producidas en Chile dada la disponibilidad de materia prima.

Made available in DSpace on 2015-01-26T13:21:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-09-05Bitstream added on 2015-01-26T13:30:58Z : No. of bitstreams: 1 000806761.pdf: 2848646 bytes, checksum: c8594f39d3a3d94ad2ec82858fd444cd (MD5) / Para avaliar o desempenho de motobombas alimentadas por uma central de microgeração fotovoltaica (MGD-FV), foi necessária a montagem de um sistema de monitoramento e coletas de dados da produção e consumo de energia, dados estes, necessários para que se determinassem índices específicos da capacidade de bombeamento de duas bombas hidráulicas distintas, instaladas no Sítio Modelo da Fazenda Lageado, elevando água de uma cisterna para um reservatório. O desempenho de cada bomba foi avaliado em função de suas características elétricas e hidráulicas e sua interação com a irradiância solar disponível para seu acionamento. Cada sistema trabalhou em três pressões manométricas de recalque durante o período de 5 dias. O volume de água bombeado pelos dois sistemas propostos variou entre 5244 a 9398 litros/dia, para o sistema de bombeamento fotovoltaico - SBF2 e de 6249 a 7792 litros/dia, para o sistema de bombeamento fotovoltaico - SBF1, sendo que ambos bombearam água suficiente para atender as necessidades básicas de uma pequena propriedade rural. O desempenho prático de cada sistema foi verificado em função do (IB) índice de bombeamento, em l/kWh e do (IC) índice de consumo, em kWh/l, baseado nesses índices pode-se notar que nas condições desse experimento a bomba do SBF2 é mais indicada para valores de altura manométrica entre 2,5 e 7,5 mca em regiões com baixo índice de irradiação ou estações ano que apresentam energia disponível reduzida no período, pois tem maior volume bombeado quando submetida a essas condições de trabalho. A bomba SBF1 é mais indicada para valores de altura manométrica entre 7,5 e 13,5 mca em regiões com alto índice de irradiação / To evaluate the performance of pumps powered by a photovoltaic microgeneration (MGD-FV), it was necessary to mount a system of monitoring and data collection of production and consumption of energy, these data needed for specific indices that would determine the pumping capacity of two separate hydraulic pumps, installed in the Site Model Farm Lageado, bringing water from a tanker to a storage tank. The performance of each pump was assessed in terms of their electrical and hydraulic characteristics and their interaction with the solar irradiance available for your drive. Each system worked into three booster gauge pressures during 5 days. The volume of water pumped by the two proposed systems ranged between 5244-9398 liters / day for the PV pumping system - SBF2 and 6249-7792 liters / day for the PV pumping system - SBF1, both of which have pumped enough water to meet the basic needs of a small farm. The practical performance of each system was checked as a function of (IB) pumping rate in l / kWh and (IC) rate of consumption in kWh / l, based on these indices may be noted that under the conditions of this experiment the pump SBF2 is the most suitable for gauge height values between 2.5 and 7.5 mca in regions with low levels of irradiation or the seasons which have reduced energy available in the period, it has greater volume pumped when subjected to these working conditions. The SBF1 pump is most suitable for gauge height values between 7.5 and 13.5 mca in regions with high irradiation

Orientador: Odivaldo José Seraphim / Banca: Jair de Jesus Florentino / Banca:José Fernando Presenço / Resumo: Para avaliar o desempenho de motobombas alimentadas por uma central de microgeração fotovoltaica (MGD-FV), foi necessária a montagem de um sistema de monitoramento e coletas de dados da produção e consumo de energia, dados estes, necessários para que se determinassem índices específicos da capacidade de bombeamento de duas bombas hidráulicas distintas, instaladas no Sítio Modelo da Fazenda Lageado, elevando água de uma cisterna para um reservatório. O desempenho de cada bomba foi avaliado em função de suas características elétricas e hidráulicas e sua interação com a irradiância solar disponível para seu acionamento. Cada sistema trabalhou em três pressões manométricas de recalque durante o período de 5 dias. O volume de água bombeado pelos dois sistemas propostos variou entre 5244 a 9398 litros/dia, para o sistema de bombeamento fotovoltaico - SBF2 e de 6249 a 7792 litros/dia, para o sistema de bombeamento fotovoltaico - SBF1, sendo que ambos bombearam água suficiente para atender as necessidades básicas de uma pequena propriedade rural. O desempenho prático de cada sistema foi verificado em função do (IB) índice de bombeamento, em l/kWh e do (IC) índice de consumo, em kWh/l, baseado nesses índices pode-se notar que nas condições desse experimento a bomba do SBF2 é mais indicada para valores de altura manométrica entre 2,5 e 7,5 mca em regiões com baixo índice de irradiação ou estações ano que apresentam energia disponível reduzida no período, pois tem maior volume bombeado quando submetida a essas condições de trabalho. A bomba SBF1 é mais indicada para valores de altura manométrica entre 7,5 e 13,5 mca em regiões com alto índice de irradiação / Abstract: To evaluate the performance of pumps powered by a photovoltaic microgeneration (MGD-FV), it was necessary to mount a system of monitoring and data collection of production and consumption of energy, these data needed for specific indices that would determine the pumping capacity of two separate hydraulic pumps, installed in the Site Model Farm Lageado, bringing water from a tanker to a storage tank. The performance of each pump was assessed in terms of their electrical and hydraulic characteristics and their interaction with the solar irradiance available for your drive. Each system worked into three booster gauge pressures during 5 days. The volume of water pumped by the two proposed systems ranged between 5244-9398 liters / day for the PV pumping system - SBF2 and 6249-7792 liters / day for the PV pumping system - SBF1, both of which have pumped enough water to meet the basic needs of a small farm. The practical performance of each system was checked as a function of (IB) pumping rate in l / kWh and (IC) rate of consumption in kWh / l, based on these indices may be noted that under the conditions of this experiment the pump SBF2 is the most suitable for gauge height values between 2.5 and 7.5 mca in regions with low levels of irradiation or the seasons which have reduced energy available in the period, it has greater volume pumped when subjected to these working conditions. The SBF1 pump is most suitable for gauge height values between 7.5 and 13.5 mca in regions with high irradiation / Mestre

Orientadores: Luis Augusto Barbosa Cortez, Clement Vigneault / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-13T00:43:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pacco_HonoratoCcalli_D.pdf: 2218807 bytes, checksum: 9f384addc930a54138830ae79ac34adf (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: O tomate destinado tanto ao consumo de mesa, in natura, quanto à produção industrial, é uma hortaliça consumida o ano inteiro, sendo o Brasil um grande produtor, nas regiões Centro Sul e em algumas regiões do Nordeste e Sul do país. Mas as perdas pós-colheita superam 50 % durante o processo de colheita e de pós-colheita. Estas perdas são principalmente de tipos mecânica, fisiológica ou patológica. Portanto a utilização de uma tecnologia apropriada, como neste caso a concepção de um sistema de bomba de calor água/água em cascata, permitirá reduzir consideravelmente as perdas da pós-colheita dos tomates. Utilizando o sistema em conjunto, circuito de baixa e alta pressão na produção de água gelada (2°C) e quente (90°C), pode ser aproveitado para realizar as operações de resfriamento rápido por água gelada por aspersão, tipo chuveiro para tomates em estado de maturação verde maduro antes da embalagem para seu transporte em sistemas refrigerados para os mercados de comercialização em condições de qualidade exigida pelo consumidor. Ao mesmo tempo com a utilização do lado de alta pressão (alta temperatura) do sistema em estudo será possível a produção de uma fonte quente para atingir temperaturas (60 e 75°C) programadas no secador de bandejas e assim realizar a operação de secagem de tomates, previamente pré-tratados (redução de tamanho e eliminação de sementes) com fins de obter uma melhor transferência de calor no produto, e com a conseqüente eliminação de grande quantidade de água contida, reduzindo seu peso e volume, permitindo melhor conservação por tempo mais prolongado, fácil transporte e econômico. Para a determinação do melhor desempenho do sistema de bomba de calor indicado, foram realizados ensaios com a finalidade de encontrar o fluido refrigerante que atinja o melhor coeficiente de performance no ciclo de baixa e alta pressão, em base na melhor capacidade de trabalho na temperatura (abaixo de 0°C) de evaporação e condensação (perto de 90°C), e também com considerações de custo - beneficio. Assim foram testados os fluidos refrigerantes como o MP39, o R22, o R600 e R600a. O R22 mostrou melhor eficiência no circuito de baixa pressão, enquanto que o R600 teve melhor performance no circuito termodinâmico de alta pressão. Depois da escolha do melhor fluido refrigerante, se realizou a operação de resfriamento dos tomates, utilizando o sistema desenvolvido, onde o produto resfriado teve os mesmos resultados quando resfriado em outro sistema de bomba de calor convencional. Realizada a operação de secagem de tomates pré-tratados no sistema de bomba de calor, mostrou-se que o secador de bandejas operando com uma fonte de calor produzida pelo circuito da alta pressão ou de alta temperatura, atingiram-se as características de um produto seco em secador de bandejas com fonte de calor aquecida por resistência elétrica. Com estes resultados os objetivos planejados foram atingidos, mostrando a redução de consumo de energia no resfriamento e secagem de tomates (30%) e com boa qualidade de sabor, cor e umidade no produto final que o consumidor aceitaria. O sistema seria de muita utilidade para os produtores e distribuidores de tomates no Brasil / Abstract: Tomato fruits are destined for consumption all around the year either in their natural form or as industrial product. Brazil is one the largest producers of tomato and its production is mainly located in the Center South regions and some northeast regions the country. Brazil also faces postharvest losses surpassing 50% of the production. The origin of these losses is mainly from mechanical, physiological or pathological injuries. The use of appropriate technologies, in the present case, the conception of an in-cascade water to water heat pump system could allow considerably reducing these losses. The system presented is and inset low and high pressure cycles to generate simultaneously cold and warm water to meet the requirement of fast cooling and drying system. The low pressure cycle generate the cold water for an aspersion hydrocooling system to cool down tomato fruits before being transported and commercialized to meet the increasing demand of the consumer for produce of high quality. At the same time, the high-pressure and high temperature cycle of the system produce heat stored in a form of hot water to produce air at the required temperature for drying tomato fruits previously cut and eliminating seed to eliminate a large amount of water contained in the produce, thus by reducing the weight and volume. Such dried tomato fruits better allow more time to be commercialized and used generating better economic returns and easier transportation. For obtaining optimum performance of the heat pump system, testes were carried out to determine the best cooling fluid, reaching the maximum coefficient of performance (COP). The R22 showed the best efficiency in the cycle of low pressure, while the R600 had better performance in the high-pressure thermodynamic cycle. Using these two fluid, the developed system was operated for cooling tomatoes and showed the same the results than conventional cooler but with better COP. Drying tomato operation using this incascade heat pump system revealed that the batch drier operating with the high-pressure or high temperature heat source cycle produced the same characteristics of dry product than drying batches of tomato fruits with electric resistance heat source. With these results the present objectives were reached, showing an important reduction of energy required for cooling and drying tomato fruits simultaneously and producing of good quality food, a product that the eventual consumer would accept. This system will be of much utility for the producers and processors of tomato in the entire Brazil / Doutorado / Tecnologia Pós-Colheita / Doutor em Engenharia Agrícola

Orientador: Wagner dos Santos Oliveira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-23T13:23:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marques_AntonioCarlosVentilii_M.pdf: 4469334 bytes, checksum: 2299acaf141905214f06a4d14b08495e (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O presente trabalho é um estudo de previsão tecnológica para bombas de calor e sua sinergia com energias renováveis. A previsão da evolução das tecnologias é uma atividade relevante para indústria e governos. Existem diversas metodologias à disposição para realizar este tipo de estudo. O domínio dessas metodologias pode trazer ganhos à sociedade ou ser uma condição necessária para a perenidade de empresas. A segurança energética é um tema relevante que induz a procura por alternativas às energias não renováveis. O estudo buscou avaliar a tendência e o potencial de sinergia das energias renováveis nos equipamentos de condicionamento de ar para uso residencial num futuro probabilístico de 20 a 30 anos, analisando o potencial de entrada no mercado de tecnologias movidas a calor de fontes renováveis nas residências, assim como buscou avaliar possíveis mudanças nas configurações desses equipamentos. O trabalho consultou especialistas do mundo todo, identificando-os por clima. Os sistemas foram avaliados por partes, considerando as tecnologias movidas a calor em conjunto com o ciclo de compressão de vapor, assim como a importância do desempenho técnico e financeiro. A divisão dos sistemas por partes buscou realçar eventuais mudanças estruturais necessárias à introdução de uma nova tecnologia, enquanto a avaliação simultânea dos ciclos e dos desempenhos técnico e econômico teve como objetivo identificar os pesos relativos desses parâmetros. A segregação dos especialistas por clima buscou identificar a importância relativa do clima perante os demais fatores na adoção de uma determinada tecnologia. A metodologia Delphi foi utilizada para este estudo de previsão tecnológica, no qual foram aplicadas as seguintes condições de contorno: mercado residencial e ambiente sem mudanças significativas no sistema regulatório existente. A maioria dos especialistas identificou o ciclo de compressão de vapor com dissipação de calor diretamente para o ar como a tecnologia dominante no mercado residencial para o futuro de 20 a 30 anos. O ciclo de absorção apareceu como o segundo maior resultado para o futuro avaliado. Os resultados por clima não trouxeram diferenças significativas, o que pode indicar que a utilização de tecnologias globais ou as condições econômicas, políticas, sociais e tecnológicas do país possuem uma relevância maior que o seu clima. A comparação de tecnologias é realizada principalmente pelo fator econômico, pelos custos de investimento e operação, tudo somado a uma avaliação de desempenho ampla, como o fator de desempenho sazonal. A energia solar térmica para aquecimento de água aparece como um provável padrão para as novas construções. No aspecto de aplicação da tecnologia, observou-se que o uso de perguntas no formato matriz aumenta a complexidade do questionário para o participante e também a análise dos resultados. O uso de perguntas abertas e lista não fechada é um instrumento eficaz para receber as contribuições dos especialistas. O estudo foi encerrado na segunda rodada, pela estabilidade obtida nos resultados, assim como não foi observada divergência entre os especialistas que participaram das duas rodadas com os que participaram apenas da segunda / Abstract: The present work is a technological forecasting study for heat pumps and the possible synergy with renewable energy. The prediction of the technological development is a relevant activity for industry and governments. There are several methodologies available to perform this type of study. Mastery of these methodologies can bring gains to society or be a necessary condition for the survival of companies. Energy security is an important issue which induces the search for alternatives to non-renewable energy. The study sought to evaluate the trend and synergy potential of renewable energy in air conditioning equipment for residential use in a 20-30 year future assessing the potential market of renewable heat driven technologies in households, as well as changes in equipment design. Experts around the world were consulted and identified by climate. The systems were evaluated by parts, considering the heat driven technologies along with vapor compression cycle, as well as the importance of the technical and financial performance. The block approach aimed to highlight any structural changes necessary for the introduction of a new technology, while simultaneous evaluation of cycles and technical and economic performances was intended to identify the relative weights of these parameters. Segregation by climate experts sought to identify the relative importance of climate compared to other factors in the adoption of a particular technology. The Delphi methodology was used for this forecast. The boundary conditions were: residential market without significant changes in the existing regulatory system. Most experts identified the vapor compression cycle with heat rejection directly into the air as the dominant technology in the residential market for the 20-30 year future. The absorption cycle appeared as the second- largest measured results for this future. Results by weather brought no significant differences, which may indicate technologies will be applied worldwide and country specific economic political, social and technological environment stage may have a greater relevance than its climate. The comparison of technologies is carried out mainly by economic performance, investment costs and operation, and broad performance evaluation, such as seasonal performance factor. Solar water heating appears as a likely standard for new constructions. In the methodological side, the use of questions in matrix format increases the complexity to participants and also to the analysis. The use of open questions and lists are an effective instrument to receive contributions from experts. The study was terminated in the second round, as stability in the results was observed as well as no difference among experts who participated in both rounds with those who participated only in the second round / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química

Geólogo / En este trabajo se desarrollan los fundamentos de la geotermia de muy baja entalpía y su uso en la climatización de edificios, se revisan los aspectos conceptuales que motivan el desarrollo de esta tecnología, se explica el funcionamiento de la bomba de calor, se analizan los factores que determinan la demanda de una edificación, y se entregan herramientas para la cuantificación de la misma, explicando los tipos de diseño posibles en sistemas abiertos y cerrados y los equipos que es necesario utilizar. Se analiza en profundidad la teoría y equipamiento asociado al intercambio de calor con acuíferos, esto por la disponibilidad de este recurso en la ciudad de Santiago, la escalabilidad de los proyectos, la mayor dependencia de las variables geológicas y la rentabilidad asociada. Se analiza la importancia de las variables hidrogeológicas, los métodos por medio de los cuales se pueden cuantificar, la probabilidad de generar quiebres hidráulicos y térmicos durante la operación del sistema y las precauciones que se debe tener en consideración para una implementación exitosa. Por ultimo se analizan los aspectos regulatorios en Chile, y se ofrece un ejemplo teórico para implementar esta tecnología en un condominio ubicado en Las Condes, se analizan aspectos técnicos y económicos que conciernen al proyecto. La evaluación de este tipo de sistemas requiere una perspectiva multidisciplinaria, conociendo e interpretando adecuadamente los datos hidrogeológicos, estimando adecuadamente los patrones de consumo y la magnitud y ocurrencia de las máximas demandas. Desde el punto de vista técnico y económico esta tecnología muestra un gran potencial de desarrollo a nivel nacional, no obstante esto se requiere un involucramiento más activo de la autoridad en las políticas públicas, simplificando la regulación y estableciendo incentivos de apoyo concretos.

Geólogo / El siguiente trabajo muestra el resultado de una estimación a escala regional del potencial geotermal de muy baja entalpía, enfocado a calefacción domiciliaria, para la cuenca de Maipo (33,5°S), ubicada entre la Cordillera de la Costa y Cordillera Principal. Para realizar la estimación se generaron Sistemas de Decisión Geoespacial (GDDS) con la información geológica y económica necesaria para evaluar un intercambiador de calor con el suelo acoplado a una bomba de calor geotérmica (GSHP). Los tipos de GSHP considerados en este trabajo fueron sistemas abiertos que utilizan agua subterránea (GWHP) y sistemas cerrados verticales que intercambian calor con el suelo (BHE). Para generar el GDSS, en el caso del intercambiador GWHP se consideró la profundidad necesaria para instalar bombas que extraigan agua del acuífero y un pozo de reinyección, para esto se estimó la profundidad del nivel estático utilizando los registros máximos de este, en las últimas 5 décadas y el abatimiento esperable en cada sector de acuerdo a la geología del relleno. Además se utilizaron las cotas piezométricas para reconocer las direcciones de flujo del agua subterránea la cuenca y así evitar el quiebre térmico de los sistema GWHP. Para generar el GDSS de potencial de BHE, se consideraron los registros estratigráficos disponibles de los pozos construidos en el área de estudio y cada unidad estratigráfica se le asignó un valor de extracción de calor específica (sHE) según litología, estado de saturación y velocidad real del agua subterránea. Una vez asignados los sHE a las unidades de cada pozo, se obtuvo un valor de sHE ponderado en cada pozo. Para obtener las profundidades necesarias de perforación de dividió los sHE ponderados por la potencia necesaria para la calefacción para una casa tipo en Santiago. Los resultados muestran que las zonas con niveles estáticos someros serán las más convenientes para ambos tipos de bomba, y, en general, se va preferir la instalación de GWHP dobles por sobre BHE. Finalmente se generó un mapa que muestra las zonas donde sería recomendable instalar las bombas de calor evaluadas (BHE vs GWHP).

Ingeniero Civil Mecánico / Esta memoria surgió como un trabajo anexo a la investigación de la profesora Dra. Beatriz Maturana Cossio del Instituto de la Vivienda de la Facultad de Arquitectura de la Universidad de Chile, a través del proyecto Fondecyt Nº11130636: "Viviendas de Integración Social y la Sustentabilidad Medio Ambiental: una Investigación de Proyectos Claves en Chile". Esta investigación le permitió al estudiante ubicarse en un contexto real para aplicar una solución de ingeniería y eficiencia energética, la cual consiste en el diseño y estudio de pre-factibilidad de un sistema de bombas de calor geotérmicas para ser utilizado en la climatización de 2.088 viviendas de integración social que componen el proyecto San Alberto de Casas Viejas en Puente Alto, Santiago. El informe aborda los antecedentes necesarios para identificar la tecnología de interés. Se describe qué se entiende por geotermia de baja entalpía y su aprovechamiento por medio de bombas de calor. Con respecto a la metodología, se calcula la demanda energética para la climatización de las viviendas, y se determina el caudal de agua necesario que se debe bombear desde la fuente geotermal para suministrar de energía los sistemas de bombas calor. Luego, se modela el efecto que tiene en el acuífero la reinyección de agua más fría en invierno y más caliente en verano, y finalmente se dimensionan y caracterizan los principales componentes del sistema para estimar el costo de inversión, costo de operación y ahorro que determinarán la factibilidad económica de la propuesta. Se obtiene que el costo de inversión para el sistema de calefacción es en promedio de 15 millones de dólares y que el ahorro en el gasto de operación anual es de al menos 58% con respecto al gasto anual en climatización por medios convencionales alternativos. Se concluye que, tanto en un escenario favorable como uno promedio, la inversión se paga en un horizonte de entre 4 y 20 años. Además, es necesario considerar los beneficios sociales en medioambiente, salud y equidad social para justificar la inversión del proyecto, si se quiere, por parte del Estado. Finalmente, se discuten y proponen tres alternativas que lograrían reducir considerablemente el costo de inversión y los gastos de operación.