Prototipos de usos directos mediante bombas de calor geotérmicas en la Región de Aysén, Patagonia Chilena

Transcripción

1 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 Centro de Excelencia en Geotermia de Los Andes Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Universidad de Chile

2 1. De la necesidad a la solución A. Levantamiento de información B. Difusión Nazca Sud americana

3 B. Difusión Base fundamental para identificar las necesidades

4 B. Difusión Base fundamental para identificar las necesidades

5 2. Bombas de Calor GEOTÉRMICAS Intercambiador Horizontal cerrado a Intercambiador vertical cerrado b Intercambiador vertical abierto

6 2. Bombas de Calor GEOTÉRMICAS Procesos en el espectro: 0 a 60 ºC 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

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8 Costos operacionales anuales [MM] Costo normalizado instalación [MM/kW] 3. Ventajas y barreras en el sur de Chile Geotermia Pellet Electricidad Gas licuado Máximo costo Costo referencial USA Mínimo costo , , Demanda calefacción [kwh] 1 0, Potencia instalada [kw] 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.

9 Invernadero geotérmico para la reinserción social en Puerto Aysén FAE m 2 17 kwt MM$ col 160

10 Uso en cascada de energía geotérmica: Secado de leña y climatización de un invernadero. 30 m m 2 20 kwt MM$ col 450

11 Climatización geotérmica de una escuela pública en Coyhaique FIC 2017 col MM$ 900 David Zamora

12 v Modelo hidrogeológico: Dirección de flujo WNW (paralelo al río Coyhaique) Velocidad del agua subterránea es de centímetros por día

13 Simulación para implementación de BCG a gran escala (>30 kwe) Edificio del Gobierno Regional Aysén 8 pozos durante 10 años 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.

14 Conclusiones 1 La difusión y divulgación son una herramienta fundamental. Permite identificar las necesidades energéticas durante las etapas de levantamiento de información y antes de las etapas de diseño. 2 Considerando climas extremos. Los costos operacionales de las Bombas de Calor Geotérmicas son inferiores al gas licuado, electricidad y pellet. 3 La mayores barreras suelen ser; (1) la falta de conocimiento, (2) el alto costo de inversión inicial y (3) la producción descentralizada de energía. 4 Para aumentar la aplicación de bombas de calor geotérmicas, y de otras fuentes de calor renovables, se necesitan políticas estatales que ayuden a superar las barreras iniciales

15 Gracias por su atención

16 2. Bombas de Calor GEOTÉRMICAS Ejemplos de Bomba de calor AEROTÉRMICAS

17 2. Bombas de Calor GEOTÉRMICAS 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%. Mark Johnson Sistema de climatización Waterkote Ventilclima BSFINHULL Bomba de Calor Colector de calor geotérmico

18 A. Levantamiento de información 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? Exploración geoquímica: 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. 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.