Vicente Torres, Guillermo Kuri, Remedios Fuentes, Ismael\nGonz\u00e1lez, Pablo Garc\u00eda, Francisco Onofre y Fernando Rivas * \/ Fotograf\u00edas:\ncortes\u00eda del INEEL<\/p>\n\n\n\n
a crisis del petr\u00f3leo en\nlos a\u00f1os 70 impuls\u00f3 la investigaci\u00f3n y el desarrollo de nuevas fuentes de\nenerg\u00eda, las cuales fueran m\u00e1s baratas y amigables con el ambiente. Una forma\nde energ\u00eda renovable adaptada para el acondicionamiento de espacios\nresidenciales y comerciales es el uso directo de la energ\u00eda geot\u00e9rmica,\nmediante el empleo de Bombas de Calor Geot\u00e9rmicas (BCG). La funci\u00f3n b\u00e1sica de\nuna BCG es proveer calefacci\u00f3n\/refrigeraci\u00f3n a un espacio. Un sistema de BCG\nest\u00e1 formado por los siguientes elementos: <\/p>\n\n\n\n
- 1\nintercambiador de calor (IC) que extrae el calor del subsuelo o lo introduce en\n\u00e9l<\/li>
- 1 bomba\nde calor (BC) que transfiere el calor entre el sistema de distribuci\u00f3n y el IC<\/li>
- 1 sistema\nde distribuci\u00f3n de energ\u00eda que entrega calefacci\u00f3n\/refrigeraci\u00f3n al espacio a\nclimatizar<\/li><\/ul>\n\n\n\n
De acuerdo con el art\u00edculo\n\u201cUtilizaci\u00f3n directa de la energ\u00eda geot\u00e9rmica 2015 a nivel mundial\u201d, publicado\npor los acad\u00e9micos J. W. Lund, Ruggero Bertani, and Tonya L. Boyd, los usos\ndirectos de esta fuente de energ\u00eda tienen fines recreativos. En el caso de\nM\u00e9xico, la mayor parte del recurso geot\u00e9rmico se emplea para producir\nelectricidad. <\/p>\n\n\n\n
En este art\u00edculo, se presenta el consumo energ\u00e9tico para una BCG y el comparativo con tecnolog\u00edas convencionales, es un proyecto dirigido a brindar calefacci\u00f3n al preescolar Tierra y Libertad, localizado en el poblado de Los Humeros, en el municipio de Chignautla, al noroeste de Puebla.
<\/em><\/p>\n\n\n\n![\"\"](\"https:\/\/www.andira.org.mx\/website\/wp-content\/uploads\/2019\/02\/A0AN0003280-195x300.jpg\")
Bomba de calor de 2 toneladas vertical utilizada en la escuela preescolar<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n PERFIL CLIM\u00c1TICO Y EQUIPOS INSTALADOS<\/strong><\/p>\n\n\n\n
De acuerdo con el Sistema\nde Clasificaci\u00f3n de Climas de K\u00f6ppen, Los Humeros presenta un clima semi\u00e1rido\ntemplado. La estaci\u00f3n meteorol\u00f3gica No. 21209 Los Humeros-CFE registr\u00f3 una\ntemperatura anual promedio de 11 \u00b0C, en el per\u00edodo comprendido de 1981 a 2010.\nLos meses m\u00e1s fr\u00edos son de noviembre a febrero con temperaturas cercanas a 0 \u00b0C\no inferiores.<\/p>\n\n\n\n
El espacio seleccionado\npara la instalaci\u00f3n de la BCG est\u00e1 constituido por un aula de 73 metros\ncuadrados (imagen inferior), la cual alberga el jard\u00edn de ni\u00f1os Tierra y\nLibertad. El edificio est\u00e1 orientado hacia el norte, y cuenta con una demanda\nt\u00e9rmica de 8 kWt para satisfacer la temperatura de confort t\u00e9rmico en el\ninterior del inmueble.<\/p>\n\n\n\n
El perfil de temperaturas\ndel subsuelo de Los Humeros presenta una estabilidad a poca profundidad, debido\na la falla geol\u00f3gica de la zona, que tiene una gran aportaci\u00f3n con respecto a\nla contribuci\u00f3n de las condiciones climatol\u00f3gicas del lugar. <\/p>\n\n\n\n
La oscilaci\u00f3n m\u00e1xima en el\nsubsuelo es de 5 \u00b0C, los primeros 2 metros, y de 2 \u00b0C las siguientes\nprofundidades (3 – 7 metros), lo que significa un comportamiento \u00f3ptimo para la\ninstalaci\u00f3n de un IC horizontal a una profundidad de 2 a 4 metros, adem\u00e1s de\nque se tiene una temperatura promedio de 28 \u00b0C, lo que permite que la\ntemperatura de entrada a la BCG no exceda la m\u00e1xima temperatura permitida que\nes de 35 \u00b0C.<\/p>\n\n\n\n
Se utiliz\u00f3 una BCG tipo\nvertical de 2 toneladas de capacidad tipo agua-aire (ver imagen superior), lo\nque se tradujo en la instalaci\u00f3n de un IC enterrado en el subsuelo, que emplea\ncomo fluido de trabajo agua y un sistema de distribuci\u00f3n de energ\u00eda mediante\naire forzado.<\/p>\n\n\n\n
Adicionalmente, se emple\u00f3\nun IC tipo slinky<\/em> para satisfacer la\ndemanda del jard\u00edn de ni\u00f1os con la siguiente configuraci\u00f3n: tuber\u00eda de 3\/4\u201d de\nPolietileno de Alta Densidad (PEAD) de una longitud de 800 metros, para\nemplearse en tres trincheras de 27 metros de largo por 1 de ancho y dos metros\nde profundidad. <\/p>\n\n\n\n
EFICIENCIA DE LAS BCG<\/strong><\/p>\n\n\n\n
El concepto de eficiencia\nenerg\u00e9tica se define como el uso eficiente de la energ\u00eda, sea de un equipo\nel\u00e9ctrico, proceso o instalaci\u00f3n. \u00c9stos son energ\u00e9ticamente eficientes cuando\nconsumen una cantidad inferior de energ\u00eda para realizar una actividad.\nAsimismo, las emisiones de CO2<\/sub> que se env\u00edan a la atm\u00f3sfera son cada\nvez mayores y, por ese motivo, la eficiencia energ\u00e9tica se ha convertido en una\nsoluci\u00f3n para la reducci\u00f3n de emisiones. \n<\/p>\n\n\n\n
Una BCG tiene las bondades\nde no emitir grandes cantidades de CO2<\/sub> a la atm\u00f3sfera y un consumo\nde electricidad menor que las tecnolog\u00edas convencionales. <\/p>\n\n\n\n
El sistema BCG de Los\nHumeros tiene el objetivo de cuantificar su comportamiento el\u00e9ctrico. Ha\noperado alrededor de 74 d\u00edas y registrado un consumo acumulado cada 15 minutos,\npor medio de un medidor de energ\u00eda. <\/p>\n\n\n\n
Seg\u00fan el registro, se\nreportaron 3.6 kWh de consumo promedio por d\u00eda, un consumo total acumulado de\n268.4 kWh, y se alcanz\u00f3 una temperatura \u00f3ptima de confort dentro del\npreescolar.<\/p>\n\n\n\n
Si se compara este sistema\ncon uno convencional (calefactores de gas, calefactores el\u00e9ctricos, aires\nacondicionados, minisplits, etc\u00e9tera), se calcula que los ahorros de energ\u00eda\nson de alrededor de un 75 por ciento.<\/p>\n\n\n\n
Actualmente, el sistema\nBCG instalado en Los Humeros est\u00e1 en operaci\u00f3n y trabaja, predominantemente, en\nmodo calefacci\u00f3n, pero se tienen otros dos planes demostrativos en desarrollo.\nEl primero est\u00e1 ubicado en la Universidad Polit\u00e9cnica de Baja California, en\nMexicali, cuyo sistema trabajar\u00e1 en modo refrigeraci\u00f3n; s\u00f3lo en los casos en\nlos que hubiera descensos fuertes de temperatura podr\u00e1 emplearse en modo\ncalefacci\u00f3n (ambas modalidades son proporcionadas por el mismo sistema de BCG).\n<\/p>\n\n\n\n
El segundo sistema de\nbomba de calor geot\u00e9rmica para evaluaci\u00f3n y capacitaci\u00f3n se ubica en las\ninstalaciones del instituto Nacional de Electricidad y Energ\u00edas Limpias (INEEL)\nen Cuernavaca, Morelos. Cabe se\u00f1alar que esta instalaci\u00f3n brindar\u00e1 calefacci\u00f3n\ny refrigeraci\u00f3n dependiendo de la \u00e9poca del a\u00f1o, adem\u00e1s de permitir realizar\nan\u00e1lisis de eficiencia energ\u00e9tica, conductividad t\u00e9rmica. Asimismo, se\nconvertir\u00e1 en el Centro de Evaluaci\u00f3n, Capacitaci\u00f3n y Certificaci\u00f3n en Bombas\nde Calor Geot\u00e9rmicas (CECCAB).<\/p>\n\n\n\n
—–<\/p>\n\n\n\n
* Investigadores del Instituto Nacional de\nElectricidad y Energ\u00edas Limpias (INEEL).<\/strong><\/p>\n\n\n\n
Este art\u00edculo\nfue publicado originalmente en el Bolet\u00edn de Eficiencia Energ\u00e9tica (N\u00fam. 06,\noctubre 2018) de la SENER, bajo el t\u00edtulo \u201cConsumo energ\u00e9tico de un Sistema de\nBomba de Calor Geot\u00e9rmica para el acondicionamiento de espacios habitacionales\nen Puebla\u201d. El INEEL agradece al Centro Mexicano de Investigaci\u00f3n en Energ\u00eda\nGeot\u00e9rmica (CeMIEGeo) por el apoyo al Proyecto P-13.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Las bombas de calor geot\u00e9rmicas son una alternativa de calefacci\u00f3n\/refrigeraci\u00f3n vers\u00e1til, eficiente y de bajo costo energ\u00e9tico. La escuela preescolar Tierra y Libertad, en la comunidad de Los Humeros, en Puebla, ya cuenta con una soluci\u00f3n de este tipo Foto de portada: El jard\u00edn de ni\u00f1os Tierra y Libertad, en la comunidad de Los Humeros, […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":15523,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[38],"tags":[61,42],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/andira.org.mx\/admin\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/15521"}],"collection":[{"href":"https:\/\/andira.org.mx\/admin\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/andira.org.mx\/admin\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/andira.org.mx\/admin\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/andira.org.mx\/admin\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=15521"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/andira.org.mx\/admin\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/15521\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/andira.org.mx\/admin\/wp-json\/wp\/v2\/media\/15523"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/andira.org.mx\/admin\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=15521"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/andira.org.mx\/admin\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=15521"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/andira.org.mx\/admin\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=15521"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}