Evaluación piscina

Piscina Temperada ubicada en Santiago
Gestión Energética II

22/06/2010
UTFSM

Índice
Índice 2
Resumen Ejecutivo 3
Introducción 4
Balances 5
Balance de Masa 5
Balance de Energía 7
Diagramas 9
Esquema funcionamiento sistema 9
Esquema del funcionamiento de una bomba de calor 10
Alternativas 12
Manta Térmica 12
Cúpula 13
Bomba de Calor 14
Evaluación Económica 15Resumen Ejecutivo
El presente estudio pretende evaluar las mejores opciones de ahorro energético en la planeación de la instalación de una piscina temperada en la ciudad de Santiago de Chile, pensada para una actividad simultanea de 60 personas.
Esta piscina posee un volumen de 562,5 [m3] y se encuentra a una temperatura de 26°C. Estimándose una temperatura ambiente de 24°C, bajo una humedadrelativa del aire de 65%.
La principal fuente de pérdida de energía es a partir de evaporación, que resulta ser 86044 [W], que sumado a las pérdidas por convección, radiación, conducción y por rebalse se tiene una pérdida total equivalente a 86044 [W].
Como solución a las pérdidas, se plantea la inclusión de diferentes equipos que aminoran las pérdidas, tales como la manta térmica, una cúpula conradiadores y bombas de calor. Cuyo ahorro energético finalmente corresponde a XXX. Siendo la inversión total en estos equipos igual a XXX.
Finalmente a partir de la evaluación económica considerando los ahorros y las inversiones en un horizonte de 4 años se justifica la inversión para la mejora energética de la piscina.

Introducción
En la planeación de un proyecto de calefaccionamiento deuna piscina se deben tener en cuenta variados factores, por un lado está la eficiencia energética que ayudará a optimizar los recursos, reduciendo los costos de operación y por supuesto teniendo más cuidado por el medio ambiente. La otra perspectiva que se debe analizar es la satisfacción de los usuarios, a raíz del punto anterior, algunas veces hay que sacrificar un poco la minimización de costosy agregar algunas comodidades que agreguen valor al servicio prestado.
En el proyecto que se desarrolla en adelante, se analizan las diferentes opciones que se tienen para diseñar una solución de calefacción de una piscina semi olímpica que será ubicada en la ciudad de Santiago.
La ubicación adquiere importancia cuando se analizan los efectos que tienen los cambios climáticos en el proyecto, espor esto que se debe analizar cuál es el mejor método para poder entregar la solución más adecuada según los requerimientos.
Santiago es una ciudad que posee un clima templado-cálido con aproximadamente 9°C promedio en el invierno y de 26°C en verano con posibilidades de llegar a los 30°C en los días más calurosos. Según esta información se determina que la solución de calefacción será requeridaen los meses de invierno principalmente y que durante los meses estivales la piscina podrá o no utilizar el sistema de calefaccionamiento.
Para la realización de los cálculos se utilizarán supuestos de horas de utilización y de cantidad de ocupantes de la piscina por hora. Estos supuestos se hacen a partir de comparaciones con otras soluciones de calefacción. La piscina funciona durante eldía desde 8:00 AM hasta 9:00 PM lo que sería un turno de 13 horas por día con un funcionamiento de 6 días a la semana, todas las semanas del año exceptuando los festivos.

Balances
Para realizar el balance de energía y masa se tomaron en cuenta los factores que influían en las pérdidas de calor, a saber, la principal pérdida es a partir de la evaporación del agua a través de la láminasuperficial de agua producto del movimiento o bien la diferencia de humedad del aire y temperatura.
A continuación se mencionarán las consideraciones para realizar los cálculos de balance de masa:
* Temperatura ambiente: 24°C
* Temperatura del agua de la piscina: 26 °C
* Humedad relativa del aire interior: 65%

Balance de Masa
Lo primero fue determinar las dimensiones deseadas de la...