Diseño de un sistema autónomo de suministro de energía para abastecimiento en complejo de casas de veraneo en la II Región de Chile

Abstract

El uso de energías renovables, tanto para abastecimiento como para generación, se hace cada vez más necesario a nivel mundial, dada la alta demanda energética y la alta contaminación que producen los sistemas convencionales. Es por ello que, tanto a nivel industrial como residencial, se han implementado tecnologías para el aprovechamiento de dichas energías. Este es el caso de las bombas de calor de expansión directa con asistencia solar, los sistemas de generación fotovoltaicos con acumulación y los sistemas de enfriamiento evaporativo. Este trabajo de título consiste en diseñar, a nivel de ingeniería básica, un sistema autónomo para suministro de energía a un complejo de veraneo compuesto por 2 casas familiares más una pequeña casa de servicios, ubicadas en una zona costera de la II región, para agua caliente sanitaria (ACS), calefacción (CC), climatización de ambientes (CA) y consumos eléctricos (CE). Los objetivos específicos del proyecto son: i. evaluar la demanda energética anual del complejo; ii. seleccionar las tecnologías adecuadas para atender los usos energéticos del complejo; iii. generar memorias de cálculo de respaldo, diagramas de procesos e instrumentación (P&ID) y planos de lay-out de la instalación y iv. evaluar el proyecto económicamente y desde el enfoque de eficiencia energética. La metodología considera, en términos generales, un estudio de la demanda térmica, dimensionamiento de equipos térmicos y diseño de un sistema de generación fotovoltaico con acumulación para suministro doméstico y de los sistemas tanto de generación como disipación de calor, junto con un posterior análisis de prefactibilidad técnico económico y de eficiencia energética. Los principales resultados obtenidos estiman un ahorro medio en emisiones directas de 1216 [kg] de 〖CO〗_2 al año, acompañado de un ahorro medio económico anual de $283.807. De manera complementaria, el estudio de prefactibilidad arroja una TIR de -13%, VAN de $CLP -30.358.193 y PRI de 110 años en su escenario más favorable. La principal conclusión es que estas tecnologías están aún restringidas al sector de mayor solvencia económica en el país, sin embargo, representan un significativo ahorro económico y de impacto medioambiental, llegando a reducir hasta en un 80% las emisiones directas de dióxido de carbono.