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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10000 15000 20000 25000 30000 35000Co

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[MM

]

Demanda calefacción [kWh]

Geotermia Electricidad

Pellet Gas licuado

0

0,5

1

1,5

2

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3

4 9 14 19

Co

sto

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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