Climatización y perspectivas energéticas

En nuestras latitudes y en aquéllas con más horas de insolación aún, en las que viven varios miles de millones de personas, si se aspira a llevar una vida confortable, es precisa la refrigeración de las viviendas, centros de trabajo y lugares públicos cerrados.

Este objetivo se ha venido persiguiendo únicamente desde su dimensión de generación de frío, cuanto más mejor, sin prestar demasiada atención a las otras dos variables en juego, la eficiencia del sistema y la racionalidad en los hábitos.

-Eficiencia de los sistemas.- Implica que para conseguir el objetivo energético buscado, se precise la mínima cantidad de energía. Se consigue con máquinas que posean mayor rendimiento, estancias bien aisladas, diseño arquitectónico adecuado, etc.

-Racionalidad en los hábitos.- Podemos disponer del sistema más eficiente del mundo y sin embargo, ser unos despilfarradores si nos empeñamos en ir arropados por casa en verano y en manga corta en invierno. Un sistema eficiente debe complementarse –es el requisito más influyente en el consumo- con hábitos racionales, casi austeros diría yo, siempre que se obtenga un confort mínimo.

El fundamento científico de la generación de frío

Para mí se trata de uno de los logros científicos más espectaculares el que nos permite enfriar artificialmente algo. Casi diría que va contra el sentido común y desde luego contra nuestra experiencia natural, pues en el fondo se trata de “mover” el calor desde un lugar frío a otro caliente, justo lo contrario de lo que sucede espontáneamente en la naturaleza y que tantas veces a lo largo de nuestra vida hemos experimentado.

Un ejemplo

Al echar unos cubitos de hielo a -5ºC en un vaso con agua a 25ºC, el calor fluye desde el agua hasta el hielo, hasta que se igualan sus temperaturas, pongamos a 5ºC. Nunca observamos que suceda lo contrario y que el hielo esté cada vez más frío y el agua más caliente porque el calor fluya desde el hielo hasta el agua. Sin embargo, eso es justamente lo que sucede cuando refrigeramos una habitación con un equipo de “aire acondicionado”. Hacemos que el calor fluya desde la habitación (por ejemplo a 22ºC) hasta la calle ¡que está más caliente! (pongamos a 30ºC).

La explicación

La generación de frío se basa en la “voracidad energética” de algunos sistemas cuando hacen todo lo posible para pasar al estado físico que, según las condiciones del entorno, debieran tener.

Si, por ejemplo, tenemos un líquido en unas condiciones de presión y temperatura y variamos bruscamente la presión –disminuyéndola- de forma que en esas nuevas condiciones debería estar en estado gaseoso, él repentinamente pasara a dicho estado y para ello arrebatará toda la energía que le haga falta –en forma de calor- a su entorno, que se enfriará bruscamente.

Así funcionan la mayoría de los frigoríficos y equipos de refrigeración.

El papel de la energía solar

Como hemos visto, para enfriar, es suficiente con que tengamos un líquido que pase a vapor. Ahora bien, si queremos repetir el proceso indefinidamente, después habrá que hacer pasar de nuevo el vapor a líquido –condensarlo- y para conseguirlo se utilizan diferentes técnicas. Por ejemplo en los frigoríficos y equipos de casa, se comprime el gas y se licua, pero existe la posibilidad de hacerlo pasar a líquido otra vez mediante calor. Primero se absorbe por un líquido “voraz” y después se separa de él calentándolo hasta el punto de ebullición de la sustancia que utilizamos para enfriar.

Ese calor lo puede suministrar una instalación solar de forma muy ventajosa, que además, puede ser apoyada por una bomba de calor tradicional cuando las condiciones lo exijan.

Refrigeración solar con termoeléctrica

En países como el nuestro y en zonas más calurosas aún, como en las zonas más pobladas de Oriente Medio, en determinadas épocas, hasta el 80% de la electricidad se utiliza para aire acondicionado y refrigeración.

Los Emiratos Árabes Unidos son una buena prueba de cómo el aire acondicionado afecta a la demanda general de energía. Durante los meses de verano, se consume el doble de electricidad que durante el invierno. Estos picos estacionales son típicos de muchos países y regiones en esta zona del mundo. También, como he comentado, es muy característica y preocupante la falta de eficiencia energética en los sistemas, las viviendas, etc.

La energía solar, podría ser la generadora de este frío. Un colector de concentración puede producir suficiente vapor como para poner en marcha un sistema de refrigeración por absorción, proporcionando una alternativa ecológica a los sistemas de climatización convencional.

Otra posibilidad es utilizar colectores planos para obtener agua a temperatura cercana a los 100º C y hacer funcionar, también, sistemas de absorción.

Estos sistemas pueden aportar frío en verano y calor en invierno y recibir el apoyo de bombas de calor eléctricas, de alta eficiencia, que suplirían la falta de Sol cuando fuese preciso.

En estos tiempos, en los que necesitamos explorar también nuevas vías de desarrollo económico y generar empleos de calidad respetuosos con el medioambiente, apoyar todas las dimensiones del desarrollo de las renovables es también apoyar un futuro con mayor diversidad de perfiles profesionales y posibilidades empresariales de calidad.

Saludos.
La energía más limpia es la que no se consume.

2 comentarios:

Leonidas dijo...

El colegio de ingenieros técnicos industriales de extremadura formó una comisión de estudio contra la crisis, que consistió en analizar la eficiencia en los sistemas industriales. Se podía ahorrar un 5-6% de energía dimensionando las bombas hidráulicas, etc. La asociación española de la carretera hizo algo similar en su campo... pero prácticamente el resto, todavía sigue negando la crisis. Bueno, a ver qué pasa ahora con el cambio político, pero me temo que todo lo que pueda empeorar, lo hará... saludos, seguiremos machacando...

Helios dijo...

Leónidas, aunque cueste, los expertos en cada área se han de hacer escuchar y facilitar a los que toman las decisiones argumentos incontestables.

El camino es largo pero hay que andarlo ... y además, será fascinante.

Saludos