Diseño de un sistema de climatización con energía geotérmica de baja entalpía para un invernadero hortícola de 8 x 25 [m2] en el altiplano boliviano

Abstract

El presente trabajo aborda el potencial y la aplicación de la energía geotérmica de baja entalpía para la climatización de invernaderos hortícolas en el Altiplano boliviano, superando los altos costos de la electricidad y las limitaciones climáticas de la energía solar. Se presenta una visión integral de la geotermia, su origen global y boliviano, tipos, aplicaciones históricas, bombas de calor y sistemas de captación vertical u horizontal. Se detallan componentes de invernaderos modernos: estructura, riego, climatización, sombreo y enriquecimiento carbónico, enfatizando diseño adaptado a cultivos, clima local, aislamiento y ventilación. El aporte clave incluye cálculos de cargas térmicas de calefacción y refrigeración para un invernadero tipo capilla, con datos climáticos reales y propiedades de materiales. Sistemas geotérmicos dimensionados mantienen temperaturas y humedad óptimas, permitiendo cultivos intensivos todo el año, incluso en invierno con grandes oscilaciones térmicas. Comparada con métodos convencionales, la geotermia reduce emisiones, ahorra energía y ofrece sostenibilidad económica a largo plazo, pese a costos iniciales elevados. Se recomiendan incentivos públicos, difusión de prácticas y colaboraciones para su adopción, fomentando modernización agrícola. En conclusión, representa una oportunidad estratégica para seguridad alimentaria, protección ambiental y competitividad, alineada con objetivos globales de desarrollo sostenible.