Aprovechamiento de energía geotérmica de baja entalpía para la climatización de edificios en zonas de suelos no saturados en la provincia de Córdoba

Trabajo Final (MGER)--FCEFyN-UNC, 2021

Fil: Reyna, Manuel María. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; Argentina.

Hasta el momento, la aplicación de la energía geotérmica de baja entalpía en la Provincia de Córdoba ha sido escasa. La geotermia de baja entalpía tiene el potencial de generar grandes ahorros energéticos en la climatización de viviendas, una de las principales fuentes de consumo de energía. Por esto, se propuso una metodología para evaluar diversas configuraciones de sistemas de geotermia de baja entalpía y se la aplicó en un sistema sometido a condiciones ambientales propias de la Ciudad de Córdoba, analizándose también cómo los resultados diferirían de ser modelados en el resto de la Provincia. En primer lugar, se definieron criterios de evaluación: se generó una línea de base para la comparación utilizando las características de sistemas alternativos de más difusión en la actualidad. El parámetro principal utilizado para la comparación y evaluación fue el coeficiente de rendimiento (COP). Se definió un modelo matemático-computacional que en su núcleo simula el funcionamiento del ciclo refrigerante. Se realizaron simulaciones para combinaciones de diversas características de los suelos y configuraciones de los sistemas geotérmicos. Los resultados fueron contrastados con rendimientos publicados de equipos comerciales. Se obtuvieron para los sistemas geotérmicos rendimientos significativamente mayores que los de sistemas alternativos y se describió la manera en que los criterios de diseño y las condiciones ambientales afectan los rendimientos de los equipos.

Until this moment, the application of low-temperature geothermal energy in Córdoba Province has been scarce. Low-temperature geothermal energy could generate substantial power saves in household HVAC (heating, ventilation, and air conditioning) use, one of the main sources of energy use. Because of this, we proposed a methodology for evaluating diverse configurations of low-temperature geothermal systems, and we applied it to the city of Córdoba, having analyzed the differences with the rest of the province. First, we defined evaluation criteria: we created a baseline for comparison considering the characteristics of systems widely used nowadays. The Coefficient of Performance (COP) was the main parameter used for evaluation and comparison. We defined a mathematical-computational model that at its core simulates the processes of the refrigeration cycle. We carried out simulations for combinations of diverse soil characteristics and geothermal system configurations. We checked the results with published performances of commercial geothermal systems. We obtained significantly better performance than that of alternative types of systems. We described how design criteria and environmental conditions affect the performance of systems.

Fil: Reyna, Manuel María. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; Argentina.