1. Repositorio Institucional del Tecnológico Nacional de México (RI - TecNM)
2. Tesis de Posgrado
3. Morelos
4. Centro Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico
5. Tesis CENIDET "O"
6. Tesis Doctorado "O"
7. Tesis de Doctorado en Ingeniería Mecánica "O"

Title:	Diseño y estudio de un sistema de acondicionamiento térmico para una edificación en México usando energía geotérmica (District Cooling)
Authors:	Francisco Hernandez, Ariel
metadata.dc.subject.other:	Sistema de distrito de enfriamiento geotérmico (GDCS), chiller por absorción (NH₃–H₂O), calor residual geotérmico, análisis energético y exergético, dinámica de Fluidos Computacional (CFD), simulación en TRNSYS, Índice de sostenibilidad (IS), análisis 4E.
Issue Date:	2025-09-05
Publisher:	Tecnológico Nacional de México
metadata.dc.publisher.tecnm:	Centro Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico
Description:	Este trabajo presenta el diseño, análisis y evaluación integral de un sistema de Distrito de Enfriamiento Geotérmico (GDCS, por sus siglas en inglés), alimentado por calor residual de la planta geotermoeléctrica Cerro Prieto I. La investigación, resultado de cuatro años de trabajo, tiene carácter conceptual-numérico y busca sentar bases para proyectos piloto en zonas con disponibilidad de calor residual geotérmico, industrial o solar. La metodología se estructuró en seis etapas: (1) determinación de las cargas térmicas de una edificación de 754 m² ubicada en Cerro Prieto, (2) selección del intercambiador de calor para el acoplamiento fuente–chiller, (3) integración de un sistema de refrigeración por absorción NH₃–H₂O y tanque de almacenamiento térmico, (4) diseño de la red fría subterránea, modelada mediante dinámica de fluidos computacional (CFD), (5) simulaciones paramétricas en EES del sistema integral en estado permanente, (6) simulación dinámica del sistema completo en TRNSYS, y (7) un análisis 4E (energético, exergético, económico y ambiental) con criterios de factibilidad frente a sistemas de compresión convencionales. os resultados evidencian que el GDCS mantiene operación estable con suministro de 18–22 °C y capacidad de 111.6 kW. El COP promedio se situó en 0.12–0.15, en el límite inferior de la literatura, debido a pérdidas en el manifold, aunque suficiente para climatización de oficinas. A nivel de chiller, la eficiencia exergética fue del 13%, pero a nivel global ascendió a 97.9%, confirmando un aprovechamiento casi total del calor residual. Económicamente, la inversión inicial (155,288 USD) se recupera en 4.5–7.5 años, con una TIR de 15.3–24.5% y ahorros de 26,940–40,100 USD/año. Ambientalmente, se evita la emisión de ≈389.5 tCO₂-eq/año y la huella acumulada a 20 años es de 170 tCO₂-eq. El índice de sostenibilidad (0.76) se mantiene competitivo frente a valores internacionales, reforzando la pertinencia del sistema. Se concluye que el GDCS propuesto es técnicamente viable, ambientalmente benéfico y económicamente rentable como proyecto piloto, destacando por optimizar el uso de calor residual de baja calidad y reducir la dependencia eléctrica en zonas áridas. El principal aporte de esta investigación es constituir la primera propuesta integral de un GDCS en México, estableciendo bases técnicas, numéricas y económicas para su replicabilidad y posible integración futura con colectores solares térmicos.
metadata.dc.type:	info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
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