Evaluar la viabilidad de la implementación de un distrito térmico para satisfacer la demanda de climatización de las instituciones públicas en el distrito de Barrancabermeja

El presente proyecto de grado pretende evaluar la viabilidad de implementar un sistema centralizado de climatización o distrito térmico para satisfacer la demanda de frio de tres instituciones públicas en el distrito de Barrancabermeja, Colombia. Se realizó un diagnóstico del sistema actual, que det...

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Autores:: Castro Cruz, Gisela

Tipo de recurso:

Fecha de publicación:: 2025

Institución:: Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB

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description	El presente proyecto de grado pretende evaluar la viabilidad de implementar un sistema centralizado de climatización o distrito térmico para satisfacer la demanda de frio de tres instituciones públicas en el distrito de Barrancabermeja, Colombia. Se realizó un diagnóstico del sistema actual, que determinó un consumo energético promedio total de cerca de 1.224 kWh/día para las tres instituciones. Identificada la línea base, se realizó un diseño conceptual de un distrito de enfriamiento basados en la suma total de las toneladas de refrigeración obtenidas en el diagnóstico de consumo. Finalmente, se realizó un análisis técnico y económico donde se definieron dos escenarios respecto a la línea base: Escenario 1 — implementación del sistema de refrigeración propuesto alimentado por la red del Sistema Interconectado Nacional (SIN); Escenario 2 — implementación de un sistema centralizado de climatización alimentado por un sistema solar fotovoltaico. Los resultados indican que el Escenario 1 incrementa el costo por tonelada de refrigeración en aproximadamente 16 % con respecto a la línea base, mientras que el Escenario 2 reduce dicho costo en torno a 34,5 %, por lo cual, este último escenario ofrece una ventaja económica significativa en costo por tonelada de refrigeración, lo que lo convierte en la opción más eficiente desde el punto de vista de costos operativos en el horizonte analizado.
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Se realizó un diagnóstico del sistema actual, que determinó un consumo energético promedio total de cerca de 1.224 kWh/día para las tres instituciones. Identificada la línea base, se realizó un diseño conceptual de un distrito de enfriamiento basados en la suma total de las toneladas de refrigeración obtenidas en el diagnóstico de consumo. Finalmente, se realizó un análisis técnico y económico donde se definieron dos escenarios respecto a la línea base: Escenario 1 — implementación del sistema de refrigeración propuesto alimentado por la red del Sistema Interconectado Nacional (SIN); Escenario 2 — implementación de un sistema centralizado de climatización alimentado por un sistema solar fotovoltaico. Los resultados indican que el Escenario 1 incrementa el costo por tonelada de refrigeración en aproximadamente 16 % con respecto a la línea base, mientras que el Escenario 2 reduce dicho costo en torno a 34,5 %, por lo cual, este último escenario ofrece una ventaja económica significativa en costo por tonelada de refrigeración, lo que lo convierte en la opción más eficiente desde el punto de vista de costos operativos en el horizonte analizado.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Y JUSTIFICACIÓN............................................... 12 1.1. Planteamiento del problema................................................................................................... 12 1.1.1. Pregunta problema .............................................................................................................. 13 1.2. Justificación ........................................................................................................................... 13 2. MARCO REFERENCIAL........................................................................................................ 15 2.1. Marco Conceptual.................................................................................................................. 15 2.2. Marco teórico......................................................................................................................... 16 2.3. Marco Legal........................................................................................................................... 21 2.4. Marco contextual ................................................................................................................... 28 2.4.1. Introducción a la ciudad...................................................................................................... 28 2.4.2. Condiciones geo-climáticas................................................................................................ 29 3. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA (ANTECEDENTES) ............................................................. 33 4. OBJETIVOS ............................................................................................................................. 37 4.1. Objetivo General................................................................................................................. 37 4.2. Objetivos Específicos............................................................................................................. 37 5. METODOLOGÍA..................................................................................................................... 38 6. DESARROLLO........................................................................................................................ 42 7. RESULTADOS......................................................................................................................... 54 7.1. Descripción del usuario, definición de conocimientos y determinar barreras....................... 54 7.2. Caracterización y estimación de la demanda ......................................................................... 56 7.3. Conceptualización del distrito de enfriamiento. .................................................................... 63 7.4. Análisis financiero del proyecto ............................................................................................ 71 8. CONCLUSIONES .................................................................................................................... 80 9. RECOMENDACIONES........................................................................................................... 81 10. Referencias bibliográficas....................................................................................................... 82 11. Apéndices................................................................................................................................ 89MaestríaThis degree project aims to evaluate the feasibility of implementing a centralized air conditioning system or thermal district to meet the cooling demand of three public institutions in the district of Barrancabermeja, Colombia. A diagnosis of the current system was carried out, which determined a total average energy consumption of approximately 1,224 kWh/day for the three institutions. Once the baseline was identified, a conceptual design for a cooling district was developed based on the total sum of the tons of refrigeration obtained in the consumption diagnosis. Finally, a technical and economic analysis was performed, defining two scenarios with respect to the baseline: Scenario 1 — implementation of the proposed cooling system powered by the National Interconnected System (SIN); Scenario 2 — implementation of a centralized air conditioning system powered by a solar photovoltaic system. The results indicate that Scenario 1 increases the cost per ton of refrigeration by approximately 16% compared to the baseline, while Scenario 2 reduces this cost by around 34.5%. Therefore, the latter scenario offers a significant economic advantage in terms of cost per ton of refrigeration, making it the most efficient option from an operating cost perspective in the horizon analyzed.Modalidad Presencialapplication/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombiahttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Evaluar la viabilidad de la implementación de un distrito térmico para satisfacer la demanda de climatización de las instituciones públicas en el distrito de BarrancabermejaAssess the Feasibility of Implementing a District Heating and Cooling System to Meet the Climate Control Demand of Public Institutions in the Barrancabermeja DistrictThesisinfo:eu-repo/semantics/masterThesisTesisinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/redcol/resource_type/TMMagíster en Ingeniería en EnergíaUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABFacultad IngenieríaMaestría en Ingeniería en EnergíaMIE-2158Technological innovationsEnergyThermal districtEnergy efficiencyChillerCostsConsumptionEnergy engineeringEconomic analysisEnergy consumptionFinancial analysisRecursos energéticosHeat exchangersIngeniería en energíaInnovaciones tecnológicasEnergíaAnálisis económicoConsumo de energíaAnálisis financieroRecursos energéticosIntercambiadores de calorDistrito térmicoEficiencia energéticaCostosConsumoARKA (2024) Diferencias entre un aire acondicionado inverter y on/off. https://akraclima.com/noticias/diferencias-entre-un-aire-acondicionado-inverter-y-on-off/?srsltid=AfmBOopYfapfe_GXsarMK90jKxBVZF1fN4hyuGq-uOfyjqAOS7u9uDNOAlcaldía de Barrancabermeja, (2024). 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Evaluar la viabilidad de la implementación de un distrito térmico para satisfacer la demanda de climatización de las instituciones públicas en el distrito de Barrancabermeja

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