El presente trabajo parte de la necesidad de un sistema de calefacción eléctrica en lugares remotos donde estar conectados a la red de electricidad local es imposible por motivos de inviabilidad económica o por el simple hecho de que esta no exista; un lugar donde ocurre esto es en la Estación Científica Antártica Machu Picchu (ECAMP); ésta es una estación en la cual investigadores peruanos trabajan durante los meses de Enero y Febrero de todos los años, habitan en ella 32 personas durante estas expediciones. La ECAMP se encuentra ubicada en la Ensenada MacKellar, Bahía de Almirantazgo, Isla Rey Jorge, zona en la cual durante la época de Verano Austral (DiciembreMarzo) se perciben temperaturas promedio por debajo de los 5C, siendo 2 grupos electrógenos Diesel de 50 y 40 kW, los cuales brindan electricidad para los equipos de la estación incluyendo a los calefactores eléctricos en la actualidad. / Tesis

Tesis para optar al grado de Magíster en Administración (MBA) / Autores no envían autorización para el acceso directo de su documento / La llegada de Gas Natural el año 1999 masifico el uso de sistemas de calefacción central, muchos de los cuales han sido abandonados y complementados con otros sistemas de calefacción, dado el aumento de un 130% que ha experimentado el precio de este hidrocarburo. Connection S.A. pretende aprovechar esta oportunidad, ofreciendo un servicio de calefacción mediante la venta de agua caliente en condominios nuevos (proyectados) y existentes, que cuenten con sistemas de calefacción central. El agua caliente (90°C) será generada mediante la utilización de un calentador por condominio, que utilicen leña como combustible. Dado que se aprovecharán las instalaciones existentes en cada casa, este servicio implicaría cero costo de inversión para los hogares. Connection S.A. ha logrado traspasar el menor costo de la leña a sus operaciones como se muestra en la siguiente tabla: Fuente de energía $/kcal Gas licuado $ 0.0909 Gas Natural $ 0.1023 Leña $ 0.0159 Connection S.A. $ 0.0637 Nuestro mercado objetivo se concentrará inicialmente en la comuna de San Pedro de la Paz que se ha convertido en el dormitorio de Concepción, donde existen 2.500 familias que viven en condominio. Adicionalmente, según estimaciones de la cámara chilena de la construcción, se construyen 4 condominios al año con viviendas superiores a 2.000UF (estimamos que sobre este valor, consideran sistemas de calefacción central) en el Gran Concepción. Nuestra campaña de marketing estará orientada a posicionar nuestro sistema de calefacción bajo el mensaje “Tener calefacción central no tiene que ser caro”, buscando incorporar 36 condominios al cabo de 10 años. Para lograr esto, se ha considerado un mix promocional de Publicity, Marketing directo y Publicidad, con un costo promedio anual de 2,5MM$. El equipo ejecutivo que participa de este proyecto, cuenta con una alta formación profesional, con trayectoria laboral en diferentes ámbitos económicos, como empresas de servicios financieros y de ingeniería y empresas productivas privadas. Su fortaleza está dada por las áreas de negocios de Ingeniería y Finanzas. El proyecto contempla inicialmente la emisión de 12.000 acciones por un monto de MM$ 120, equivalentes al financiamiento de las inversiones y de la operación de 4 años. Se proyecta la atención de dos condominios el primer año y dos adicionales el segundo año. Posteriormente se estima crecer a una tasa de 4 condominios por año, lo que implica que al cabo de 10 años se estarían operando 36 calentadores comunitarios. El monto estimado de inversión por condominio es de 12,2 MM$. Con estos antecedentes el proyecto arroja un VAN de MM$ 186, en un horizonte de 10 años, una TIR de 40% y un pay-back al año 6. Tal como está proyectado, Connection S.A. entrega flujos de caja crecientes a partir del año 4, a una tasa de crecimiento de 30 millones anuales en promedio. El proyecto tiene un margen operacional asciende en promedio a 40% y un ROE de 10% en el año 2 y sobre 30% en el año 3 y siguientes, mostrando una evolución creciente en la medida que el volumen de condominios atendidos aumenta. El costo de implementación no es elevado y su recuperación es segura (se invierte sólo cuando un proyecto es adjudicado). Por otro lado, los beneficios se obtienen por la operación y mantención del sistema, a través de un contrato con el condominio o con los propietarios de las casas.

Magíster en Gestión para la Globalización / El uso de energías renovables se ha instalado en el quehacer cotidiano. Los calefactores solares térmicos (CST) pueden llegar a ser una alternativa altamente rentable cuyo uso se hace cada vez extensivo en nuestro país. A partir del año 2009 el mercado de CST ha crecido a tasas sobre el 40% y sus proyecciones para los años siguientes auguran crecimientos superiores al 10% llegando al año 2014 a un parque proyectado de 151.619 m2. En este contexto, aparecen proveedores que acaparan gran parte de la oferta disponible pero que ofrecen equipos a precios elevados y que dejan espacio a la entrada de nuevos oferentes que ofrezcan equipos a menores precios. Es por esto que Suncoop Energy presenta una propuesta innovadora dado que propone un servicio a bajo costo, alta calidad y funcionalidad que permite a sus clientes recuperar su inversión en un plazo inferior a cinco años, a partir del cual todo beneficio se traduce en un ahorro directo para ellos. La propuesta que se plantea es en base a un tipo de calefactor solar que garantiza la calefacción de agua sanitaria todo el año, llamado Heat-Pipe, el cual cumple con los requisitos principales detectados en las encuestas previamente realizadas. Para poder cumplir con la propuesta de bajo costo, se realizó un estudio de mercado, logrando encontrar gracias a la recomendación de Civic Solar, empresa Norteamericana dedicada a la comercialización de energía solar a nuestro proveedor de origen chino, Haining Sanneng Solar Water Heater Co., Ltd., el cual cumple con los estándares de calidad, precio y funcionalidad que se propone, por lo que la empresa funciona como una importadora de soluciones de agua caliente. El proyecto final entregará excelentes beneficios. Se contempla una inversión inicial de $38.000.000 para iniciar operaciones, el break even se alcanza en el tercer año de operaciones comerciales, genera utilidades a partir del tercer año y se proyecta una TIR total en torno al 23%, llegando a un valor presente neto positivo de $3.879.662. El modelo presentado por la empresa permite trabajar con bajos costos fijos y bajo inventario, lo que se traduce en menores costos y finalmente un precio menor para el cliente. Los riesgos que enfrenta el negocio dependerán fundamentalmente de que se mantengan las actuales condiciones en el país, sin embargo, los bajos costos fijos y la estructura flexible del modelo de negocios permiten enfrentar a los escenarios externos que se presenten adversos. Por todo esto, es que Suncoop Energy se presenta como una atractiva alternativa para los clientes que busquen ahorrar en sus cuentas mensuales, a través del uso de energías renovables a bajo costo, y para el inversionista que desee invertir en un proyecto confiable y con excelente proyecciones financieras.

El presente trabajo de tesis ha consistido en el diseño de una caldera de calefacción, para su uso doméstico en las zonas alto andinas del Perú, cuyo combustible es bosta La caldera es de tipo pirotubular vertical, y tiene un suministro energético de 11.2 kW, calentando agua desde los 5°C hasta los 80°C, este aumento de temperatura en el agua se obtiene por la combustión de bosta a una razón de 4 kg/h en la cámara de combustión. El suministro energético que la caldera produce puede ser utilizado para dar servicios calefacción a una vivienda típica de las zonas alto andinas del país. Para el diseño térmico se utilizó la correlación de convección de Dittus Boelter, entre otros, para definir la geometría completa del equipo. El diseño mecánico, se ha realizado tomando como referencia la sección IV y VIII del código ASME demostrando la gran importancia que tiene el acogerse a los códigos que son los que se utilizan en el desarrollo real de la profesión. La caldera vacía pesa 195 kg y cuenta con veinticinco tubos lisos en material A-53 de 1" de diámetro y 1.2 m de longitud, cuatro bridas en material A-36 para el acople de las distintas partes. El casco está construido en planchas de acero de material A-36 y tendrá un diámetro de 14", la cámara de combustión es de tipo de carga manual, y la evacuación de los gases de combustión será por medio de una chimenea de tiro natural. De este modo el costo total de la caldera asciende a S/ 2100 de los cuales el 20% corresponde a elementos de seguridad como válvula de seguridad, manómetro, visores de nivel entre otros. / Tesis

El presente proyecto plantea el diseño de un sistema de climatización para un hotel, categoría cuatro estrellas, ubicado en la ciudad de Lima. Dicho hotel posee once pisos y un sótano, dentro de él se encuentran sesenta y ocho habitaciones, una sala de espera, una sala de estar, un bar, un salón principal con dos foyers (vestíbulos), seis salas de reuniones y un comedor con dos halls (vestíbulos). Previamente al desarrollo del proyecto se establecen definiciones relacionadas con los sistemas de aire acondicionado, componentes y accesorios. A su vez se mencionan normas y recomendaciones a seguir para el diseño. El sistema de climatización planteado como solución brindará confort térmico a los huéspedes y personas que hagan uso de las áreas comunes y de servicio del hotel de acuerdo a las recomendaciones del manual ASHRAE HVAC APLICATIONS 2007 Capítulo 5. Este proyecto contempla la instalación de un chiller (enfriador de agua) tipo tornillo refrigerado por aire de 882.6 kW (252 Toneladas de refrigeración), el cual posee dos bombas en su circuito de bombeo. Ambas bombas son de la misma capacidad ya que trabajarán alternadamente, una de las bombas servirá como respaldo de la otra ante alguna falla. La particularidad del sistema propuesto es el uso de un chiller (enfriador de agua) tipo tornillo con flujo de refrigerante variable. De tal manera que se llega a cumplir con los requerimientos de confort para los distintos ambientes el hotel y a la vez se comprueba el ahorro que pueda lograrse en el monto de inversión comparado con los sistemas convencionales que utilizan chillers (enfriadores de agua) tipo scroll refrigerados por aire. / Tesis

Este Trabajo de Título tiene como objetivo general diseñar un sistema de calefacción solar para un edificio público. Para estimar las necesidades térmicas del edificio se desarrolló un modelo térmico del edificio en el software SIMUSOL, el cual busca representar su comportamiento térmico global mediante modelos conocidos de transferencia de calor aplicados a sus singularidades. Este modelamiento comprende un ajuste en base a mediciones de temperatura in situ. En una primera etapa se realizaron mejoras térmicas al edificio que consisten en el aislamiento de muros con 5[cm] de aislante térmico y el reemplazo de ventanas tradicionales por termopaneles. Del modelo térmico se obtiene que el edificio con ambas mejoras térmicas incluidas, disminuye su demanda energética en un 70%. Sin embargo la elevada inversión inicial que implica, no permiten que sea una solución directa. Basándose en el modelo desarrollado, se dimensionó un sistema de calefacción solar complementado con un sistema de aporte auxiliar, capaz de mantener una temperatura de confort en un 95\% del invierno durante las 8:30 y las 18:00 hrs. El sistema solar resultante consiste en un colector solar plano para aire de 60[m2 ] para ser instalado en el techo norte del edificio y un colector tipo Muro Trombe de 14,5[m2 ] ubicado en la fachada norte. El sistema de aporte auxiliar que corresponde a un 10% de la energía para calefacción, fue calculado con una potencia de 24[kW] para funcionar durante 120 horas al año. Finalmente se realizó un modelo térmico del edificio con el sistema solar dimensionado y con las mejoras térmicas incluidas; obteniendo un aporte del sistema solar capaz de calefaccionar el edificio en un 95% del invierno sin aporte auxiliar. Ésto gracias al importante aporte de las mejoras térmicas que impiden las altas pérdidas de calor de las viviendas y edificios tradicionales. El desarrollo de este trabajo fue basado en el edificio ubicado en Concha y Toro nº461, actualmente el edificio de la Gobernación Provincia Cordillera.

Ingeniero Civil / La energía geotérmica constituye una fuente inagotable de energía que puede ser extraída de la tierra por medio del bombeo de fluidos calentados en su interior, aprovechando su gran inercia térmica. Este intercambio de calor se realiza para proyectos geotérmicos de baja entalpía en pozos de energía o bien por medio del uso de aguas subterráneas. Este estudio consiste en la evaluación técnica, económica y legal de implementar sistemas geotérmicos de baja entalpía en Chile, orientados a la generación de calor para calefacción de viviendas típicas chilenas ubicadas en dos zonas características del país. El estudio técnico contempla la inclusión de estructuras tales como pozos o norias (ociosas) que puedan ser usados en estos sistemas, reduciendo el alto costo inicial que tiene la implementación de un sistema geotérmico de baja entalpía. Se presentan mapas de procesos que permiten esclarecer los pasos legales de la solicitud de aprovechamiento del recurso geotérmico. La investigación incluye estudios económicos en Santiago y Puerto Montt, comparando los costos de calefaccionar, logrando el confort térmico, en tres viviendas distintas por medio de la geotermia de baja entalpía y sistemas convencionales de calefacción más representativos en las ciudades descritas. Se desarrollan dos diseños de sistemas geotérmicos de baja entalpía identificando tres grandes áreas de diseño: El sistema de intercambio de calor geotérmico, la bomba de calor y el sistema de distribución dentro del hogar. La bomba de calor es fundamental para el desarrollo del sistema, ya que, constituye la mayor ganancia de calor con un Coeficiente de desempeño (COP) cercano a 4. Se destaca que los sistemas de distribución estudiados son los radiadores convencionales y los basados en Fan Coils, identificando estos últimos con un mejor desempeño, también un menor número de terminales haciéndolo viable constructivamente. Técnicamente los proyectos propuestos son factibles de construir pero económicamente tienen un costo inicial alto, cercano a los $23 millones, que puede ser mermado con el uso de estructuras ociosas que permiten reducir los costos iniciales hasta en un 40%. Por otra parte, los costos operacionales son considerablemente más bajos comparado con sistemas convencionales de calefacción. Los sistemas que utilizan aguas subterráneas tienen ventajas por tener costos iniciales que generalmente pueden ser menores a los sistemas verticales cerrados, pero tienen la complicación que no siempre se tiene el recurso de agua subterránea cerca de la instalación o bien no se cuenta con el derecho de uso de agua subterránea. En el ámbito legal en Chile, el año 2010 se aprobó la Ley de Geotermia N° 19.657 que norma el uso del recurso geotérmico otorgando concesiones de exploración y de explotación. La deficiencia de la nombrada ley es que está pensada para proyectos eléctricos de alta entalpía y no para proyectos de aprovechamiento a menor escala, es decir, no hace diferencia alguna sobre tipos de geotermia, teniendo exigencias muy altas para proyectos geotérmicos de baja entalpía, y plazos de concesión muy bajos, siendo necesaria una modificación a la Ley actual.

El objetivo general del presente trabajo de título consistió en estudiar métodos de ventilación para lograr condiciones adecuadas de habitabilidad en viviendas y edificios. La ventilación en una vivienda es fundamental para lograr confort térmico, durabilidad de los materiales y ambientes saludables. Se estudiaron metodologías de ventilación natural, forzada e híbrida, como también técnicas y sistemas de ventilación para implementar en viviendas individuales y edificios de departamentos. Se describen también los factores que influyen en el diseño de ventilación tales como ubicación geográfica, orientación del edificio, uso y dimensión de los recintos, y número de puertas, ventanas y ocupantes. Cabe hacer presente que el concepto de ventilación, a pesar de la importancia que presenta, no se aborda en la legislación chilena y no hay normas que rijan este tema. Por ello se analizó la normativa de España y de Estados Unidos para contar con antecedentes concretos. Como parte del trabajo se determinaron caudales de infiltración y de extracción en distintos recintos de un departamento, caudales que fueron analizados y comparados con las exigencias estipuladas en las normas extranjeras. De acuerdo a los resultados obtenidos en el presente estudio, se puede afirmar que en el diseño de todo tipo de edificios es fundamental incluir la variable ventilación. Para su aplicación se propone el estudio de normas técnicas y la inclusión de diversos sistemas de ventilación.

Ingeniero Civil Mecánico / Los sistemas de calefacción representan una de las principales fuentes de consumo energético a nivel doméstico. Por ello surge la necesidad de buscar sistemas de elevada eficiencia y que no estén asociados a la generación de gases contaminantes. Una bomba de calor resulta una opción favorable pues su alta eficiencia se basa en un funcionamiento como transportador de calor, y no a través de una conversión directa. En particular, durante el invierno, las temperaturas máximas que se presentan en Santiago no superan los 20 $[^\circ C]$ y las temperaturas mínimas llegan a ser menores a los 4 $[^\circ C]$, presentando una alta demanda de calefacción durante este periodo. A su vez, debido a las bajas temperaturas, el uso que se hace de una piscina es casi nulo. En este contexto, el objetivo de la presente Memoria fue evaluar, en términos termodinámicos y económicos, la configuración de un sistema de calefacción a través de una bomba de calor, considerando una piscina como fuente de calor. Dentro de la literatura, se han investigado extensamente este tipo de sistemas, tanto a nivel de modelación del ciclo de compresión de vapor como de instalaciones térmicas de bombas de calor. Sin embargo, no se han presentando investigaciones que cuantifiquen el desempeño ni factibilidad económica de una instalación de características similares y que, además, considere las fluctuaciones de las condiciones ambientales a lo largo del periodo de invierno. Un modelo que captura este comportamiento transiente fue desarrollado utilizando la plataforma TRNSYS, para las localidades de Concepción, Santiago y Valparaíso. Por su parte, se empleó el programa EES para modelar el comportamiento en estado estacionario de la bomba de calor. Se propone un análisis termodinámico y económico para evaluar el desempeño termodinámico y los potenciales beneficios, en términos de ahorro, de la configuración. Los resultados muestran un rendimiento bajo de la configuración, en términos del COP, respecto a su valor nominal, debido a las bajas temperaturas que alcanza la piscina. Debido a esto, la configuración presenta ahorros cuando la demanda de calefacción es alta, la cual depende del área superficial de la vivienda y las condiciones ambientales de la localidad. Las dimensiones de la piscina, por su parte, influyen principalmente en el ratio de la capacidad de calefacción de la bomba de calor respecto a su valor nominal, pero no en el rendimiento de la configuración. Se concluye que se presentan ahorros a partir de tamaños de vivienda mayores a los 310 $[m^2]$ en las ciudades de Concepción y Santiago, con una capacidad de calefacción nominal de 14 $[kW]$ como la mejor alternativa entre las analizadas. En ese contexto, cabe mencionar que la entalpía de fusión del agua de la piscina no fue considerada y el modelo de vivienda y radiador posee un nivel de modelación simple.

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / El documento digital no refiere asesor / El continuo aumento de demanda energética que se viene desarrollando año tras año en Perú, lleva a implementar nuevos sistemas de energía renovable para poder satisfacer las necesidades de confort climático. Para este caso se utiliza una energía renovable que se encuentra en la corteza terrestre y que a una cierta profundidad la temperatura es constante, un sistema basado en energía geotérmica, utilizando esta energía como una fuente inagotable que puede ser extraída de la tierra por medio del bombeo de fluidos calentados en su interior, aprovechando su gran inercia térmica. Es por ella que el objetivo de la investigación es el diseño de una vivienda familiar con las condiciones de confort óptimas para los residentes durante todo el año. Para esto se diseñara y dimensionara una instalación geotérmica para suministro de calefacción, refrigeración y agua caliente sanitaria (ACS) mediante una bomba de calor geotérmica. Este dimensionamiento se incluye los sondeos geotérmicos y la selección de la bomba de calor. Cumpliendo con las condiciones básicas del CTE y del RITE durante todo el proceso. / Trabajo de suficiencia profesional