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Diseño y evaluación de un sistema de calentamiento de agua para la piscina municipal de Aplao utilizando energía solar y sistema auxiliar mediante herramientas de simulación
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Fecha
2025-07-15
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Editor
Universidad Católica de Santa María
Resumen
El presente trabajo tuvo como propósito resolver el problema de climatización
de la piscina municipal de Aplao. Tenemos periodos, especialmente en invierno, en los
cuales no se puede usar la piscina debido a las bajas temperaturas. Esta piscina no cuenta
con un sistema de climatización, por lo que este proyecto buscó resolver dicho
problema, empleando para ello herramientas de simulación de sistemas de climatización
solares o de combustión convencional.
Se emplearon cálculos analíticos basados en la transferencia de calor y la
termodinámica. Con la información recopilada de la piscina semiolímpica, las
temperaturas y los datos ambientales del año anterior, se procedió a calcular la energía
necesaria para mantener la piscina entre 22 y 24 grados centígrados. Se evaluaron
modelos de energía solar y modelos híbridos, provistos de calentadores solares y
bombas de calor, con el objetivo de evaluar qué sistema era el más eficiente en términos
de ahorro energético y costos de instalación. Para ello, se utilizó el software POLYSUN,
una herramienta capaz de simular sistemas de climatización de forma transitoria,
accediendo a bases de datos meteorológicas y entregando resultados anuales.
Se obtuvo que el sistema más eficiente era el solar combinado con una bomba
de calor. La bomba de calor presentó una importante ventaja frente a los sistemas
convencionales de GLP, con un ahorro del 68% en costos energéticos. En cuanto a los
costos de instalación y mantenimiento, se consiguió un ahorro del 14% en comparación
con los sistemas convencionales de calderas a GLP. Además de verificar los cálculos
analíticos realizados en EES (Solucionador de Ecuaciones de Ingeniería) y los
diferentes modelos creados en software, se encontró que los paneles solares debían
cambiarse de ángulo en invierno para lograr hasta un 15% de ahorro energético en
comparación con paneles que no cambian su orientación.
Descripción
Palabras clave
Eficiencia Energética, Colectores solares, Simulación energética