La conservación de la energía. 5. El calor y la energía para refrescarnos

30 de septiembre de 2016

|

Bruno Henríquez

 

Quienes buscan la verdad merecen el castigo de encontrarla.

Santiago Rusiñol.

 

 

Desde el principio de esta serie sobre la conservación de la energía se ha mencionado que el conocimiento de las transformaciones permite hacer un uso más eficiente, y al mismo tiempo nos recuerda todas las campañas de ahorro de energía.

La radiación del sol que llega al techo de la casa la calienta, la conducta habitual, lo que vemos hacer a tanta gente es cerrar el edificio y poner aire acondicionado. Sobre todo se ponen vidrios para cerrar herméticamente y que no se vaya el aire frío. Lugo vienen las quejas porque se gasta mucho en electricidad.

 

 

Entonces tenemos las contradicciones, el sentido común y el conocimiento se mezclan mostrando una cosa contraria a lo que estamos haciendo.

Si todas las formas de energía se pueden transformar, cómo es posible que cuando tengamos más calor, o sea más energía disponible tengamos que gastar más dinero en la energía que usamos para enfriar el aire.

Durante el verano hay calor en todas partes del mundo, pero en nuestro país hay un dicho popular: Cuba es un eterno verano.

El problema del verano, parcial o eterno, es que está caliente tanto el aire como la casa. Al tratar de refrescarla, siempre la decisión es a la tremenda, o sea bajar la temperatura lo más que se pueda, después que se ha estado calentando todo el día.

El otro aspecto es que queremos que el aire esté fresco o frío rápidamente y nos olvidamos de que ha estado calentándose durante todo lo que va del día. La habitación a refrescar casi siempre, cómo no iba a ser de otra forma, está cerrada y con vidrios a través de los que entra la radiación solar, creando un perfecto invernadero que en nuestras latitudes puede alcanzar en un soleado día de verano, una temperatura alta, entre 40 y 45 grados Celsius. Afuera el verano nos regala un aire muy cálido de 32 grados, pero en nuestro caso particular la temperatura es mucho mayor, gracias a la trampa de calor construida para que trabaje de forma gratuita con energía solar. Esta trampa aprovecha la radiación que calienta todo lo que hay en el interior de la habitación, se refleja y parte se absorbe en las paredes, al llegar a los vidrios por donde entró, el calor no puede salir, pues entró como luz visible, pero al calentar el interior se ha transformado en radiación infrarroja que no puede atravesar los vidrios y se refleja hacia el interior.

Entonces prendemos el aparato de aire acondicionado, para inyectar un aire que de los 32 °C del exterior se ha enfriado a 20 °C, consumiendo una cantidad considerable de energía eléctrica.

Pero el aire es transparente a la radiación que calienta el interior del local, así que no puede extraer el calor, solo mezclar un poco de aire frío con un aire que se sigue calentando, y la cuenta a pagar sigue creciendo.

¿Qué hacer para tener confort con ese aparato de aire acondicionado que me costó tan caro y que me hace consumir cada vez más electricidad? Mientras tanto la energía solar que llega gratis lo único que hace es calentar mi casa y obligarme a gastar más dinero.

En el trabajo es peor, porque si bien en la casa el consumo va contra mi bolsillo y puedo decidir gastar mi dinero para refrescarme, en el trabajo me obligan a apagar el aire acondicionado en el momento cuando más calor tengo y no hay alternativa.

Les propongo repensar esta situación que se da muy frecuentemente, muchas de las personas que me vienen a consultar los problemas energéticos de su casa o de su trabajo tienen casos semejantes.

Lo primero, y antes de tomar alguna decisión o hacer alguna inversión de la que podamos arrepentirnos, es conocer como es el local o el edificio que nos preocupa y cuáles son sus condiciones ante el verano y la acción del sol y el viento. Cada día el sol llega y nos entrega una cantidad de energía que podemos aprovechar o sufrir según sean nuestras acciones.

¿Qué pasa con la energía solar que nos llega al techo de la casa o centro de trabajo? Si lo único que hace es calentar el techo y atravesar los vidrios, no es de extrañar que el interior del local esté caliente.

¿Está ventilado nuestro local? Es decir hay ventilación cruzada, o sea el aire entra por una fachada y sale por otra; se cambia el aire en el interior refrescando el local, el aire entra desde un lugar donde está más fresco por la sombra de otros edificios o la presencia de vegetación y sale sacando afuera el aire caliente, la suciedad, el humo y los olores.

¿Tenemos en el interior fuentes de calor, vapor, humo y malos olores? Un refrigerador, una cocina, una hornilla eléctrica con la que hacemos el café en la oficina son todas fuentes de calor que calientan el local, nos restan confort y contra las que queremos luchar luego con el aire acondicionado.

¿El sol calienta el local? Si tenemos muchos vidrios en fachadas soleadas, es casi seguro que aparece el efecto invernadero, a menos que haya protección solar desde el exterior ya que las cortinas solo bajan la claridad, porque el calor ya está dentro del local.

 

 

¿Es el puntal del local alto? Si usted se ha fijado, mientras más alto está el puntal, o sea la altura interior del techo, más fresca es la habitación, porque el aire caliente sube y el fresco baja, en un local bajo, por el contrario el aire caliente está al nivel de las personas y no tiene a donde subir.

Una vez respondidas estas preguntas podemos tener una idea de cómo se comporta el local que nos interesa, o sea si se calienta, se ventila y si hay posibilidades de obtener aire fresco y de protegerlo del calentamiento aun antes de instalar un aparato de aire acondicionado, o una vez instalado este, en caso de que falte la electricidad.

 

El tamaño del local, su altura

 

Cuando se usa aire acondicionado se tiene la idea equivocada de que mientras menor sea el volumen a enfriar se ahorrará más energía. Volvamos a analizar el caso del puntal alto, si la habitación con puntal alto se refresca sola por el movimiento ascendente del aire caliente, cuando esta tiene un aparato de aire acondicionado no hace falta enfriar todo el aire sino solo suministrar desde arriba aire frío y dejar que la convección trabaje, llevándose el calor hacia arriba. O sea la habitación también trabaja refrescando el aire con lo que se ahorra energía en el acondicionamiento de aire. Además como el volumen de la habitación es mayor, al abrir y cerrar la puerta la cantidad de aire que se intercambia con el exterior no es significativa. Por otra parte en una habitación con puntal bajo, la convección no es apreciable y hay que enfriar todo el aire, como el volumen es pequeño cada vez que se abre y se cierra la puerta el cambio de aire es una parte significativa del total que hay que volver a enfriar y se consume más energía eléctrica.

Vemos así que si bien es cierto que una habitación con un puntal más alto tiene un volumen mayor, eso no significa un mayor consumo de energía por aire acondicionado, el objetivo no es enfriar el aire, sino que yo sienta el aire frío. No es lo mismo. Por ejemplo un ventilador nos refresca, siento el aire frío, pero sin embargo está a la misma temperatura que el resto del local.

Otras veces oímos decir que para ahorrar con la iluminación se debe bajar el puntal, o sea bajando el falso techo de los locales, esto no traería ahorro sino que aumentaría el consumo de energía al hacer la habitación más caliente. Para ahorrar con la iluminación lo que se recomienda es usar luminarias con bajo consumo, bajar las lámparas o utilizar las lámparas cerca del puesto de trabajo, para mantener la iluminación adecuada, pero mantener el puntal alto.

 

Donde colocar el aparato de aire acondicionado

 

El lugar idóneo para la entrada de aire frío es arriba, mientras más alto mejor, sí el aire frío cae mientras el caliente sube, se garantiza la mezcla de aire, el confort interior y la circulación en el local, un aparato enfriando desde abajo no garantiza la mezcla de aire, no elimina el calor y crea una estratificación del aire que causa molestia(los pies fríos y la cabeza caliente).

 

 

Las fuentes de calor

 

Aunque hay muchas fuentes de calor, que pueden estar dentro de un local, algunas que mencioné antes como las luces, la tecnología y las personas, una gran parte del calor entra por la ventana en forma de radiación visible que da lugar al efecto invernadero. La recomendación que puedo darles es: no la dejen entrar. No es que cierren el local hasta que se oscurezca, ni que pongan cortinas en el interior, la solución es crear elementos de sombra exteriores que sin evitar que entre la luz del día impida que entren los rayos directos del sol. Esto se logra con quiebrasoles, toldos, ventanas opacas o vegetación. Así el calor queda fuera, pero la luz difusa de la bóveda celeste puede iluminar el interior y no produce efecto invernadero ni calienta el interior.

 

Tener en cuenta de dónde toma el aire el aparato acondicionador

 

Esta es una elección importante pues si el aire ya viene caliente o sucio, con malos olores o mucha humedad el aparato tiene que trabajar mucho más que si lo toma de un lugar fresco y ventilado. Además coloque el regulador de temperatura controlado por el termostato para que el aparato no trabaje de forma continua sino que se encienda y apague según lo necesite.

 

 

Si le da el sol al acondicionador

Un aparato que usa la energía eléctrica para enfriar, debe estar protegido del sol, porque se calienta y tiene que trabajar no solo contra el calor que tiene el aire sino también contra el propio calentamiento de sus partes. O sea no solo hay que proteger del sol al local para que no se caliente sino también al aparato con el que se va a enfriar.

Ahora analicemos lo siguiente, ¿cumple su local con los requisitos de poder refrescarse solo con la ventilación natural y la protección contra el sol tanto el local como el aparato, tiene un puntal que le permite guardar aire fresco y que circule? ¿En caso de que haya un apagón o de que no quiera prender el aire acondicionado, puede abrir las ventanas y ventilar, mientras está protegido de la radiación solar? ¿Tiene su aire acondicionado en la mayor altura posible y es controlado con el termostato?

Si la respuesta a estas preguntas es no, no se asombre de que la cuenta de consumo eléctrico sea muy elevada.

Les recomiendo que sigan leyendo las entregas de esta sección donde seguiré durante esta serie con consejos y explicaciones sobre la cultura energética y el uso más eficiente de la energía.