Análisis técnico-económico de una vivienda cero energía neta en zonas rurales del sur de Chile.

Abstract

En Chile aún existen viviendas que se encuentras con pobreza energética e hídrica. Parte de la población que se ve afectada se encuentra en la zona sur, por lo que el presente trabajo busca estudiar la viabilidad técnica y económica de transformar una vivienda típica de la zona en una vivienda cero energía neta con un enfoque sustentable del agua. Se comienza por escoger a Villarrica y San Juan de las Costa como las localidades a estudiar debido a la presencia de población afectada y que ambos sitios presentan condiciones climáticas distintas. Se caracteriza la vivienda utilizando el “Informe final de usos de la energía de los hogares en Chile 2018”, de donde se obtienen la tipología de la casa y el consumo de electrodomésticos para cada zona. Con esta información, se calculan las ganancias internas a lo largo del año y se modela el hogar utilizando el software TRNSYS para obtener la energía térmica en calefacción que se necesita para mantener las condiciones de confort. Por otro lado, se estudia la posibilidad de instalar un sistema de recolección de agua lluvia en el techo del hogar para abastecer la vivienda de agua para aquellos usos no potables. Este sistema se debe complementar con la obtención de agua potable mediante una puntera para poder tener un suministro continuo durante todo el año. También se busca calentar el agua sanitaria utilizando bombas de calor aire-agua para evitar el uso de gas licuado. El consumo eléctrico de este equipo y todos los demás presentes en la vivienda son abastecidos mediante paneles fotovoltaicos. Finalmente, mediante un estudio económico, se verifica que el proyecto es viable en cuanto a una casa cero energía neta, y, que si se enfoca también en la obtención de agua por un medio distinto a los camiones aljibes, se puede llegar a ahorrar $39,420,000 anuales por vivienda.

In Chile there are still houses with energy and water poverty. Part of the population that is affected is located in the southern area, so this work studies the technical and economic feasibility of modifying a typical house of the area into a zero net energy house with a sustainable approach to water. Villarrica and San Juan de la Costa are chosen as the localities to be studied due to the presence of the affected population and the fact that both sites present different climatic conditions. The housing is characterized using the "Final report of energy uses of households in Chile 2018", from which the typology of the house and the consumption of appliances for each zone are obtained. With this information, the internal gains throughout the year are calculated and the home is modeled using TRNSYS software to obtain the thermal energy in heating needed to maintain comfort conditions. On the other hand, the possibility of installing a rainwater collection system on the roof of the home to supply the house with water for non-potable uses is studied. This system should be complemented by obtaining drinking water by means of a water supply system to have a continuous supply throughout the year. It also aims to heat domestic water using air-water heat pumps to avoid the use of liquefied gas. The electricity consumption of this equipment and all other equipment in the house is supplied by photovoltaic panels. Finally, through an economic study, it is verified that the project is viable in terms of a zero-energy house, and that if it also focuses on obtaining water by a means other than water trucks, it can save $39,420,000 per year per house.