Esquemas y esquemas




Por
Luis Bérriz Pérez*

Ideas sobre una enfermedad profusa, la psico-esquematosis, que frena el desarrollo energético sostenible.

 

Con mucha frecuencia somos testigos y a veces víctimas de un pensamiento esquemático. Pareciera como si la política de ahorro de energía se estuviera llevando también al razonamiento y en este caso, desgraciadamente, con mucha eficiencia.

Es posible que esto sea una enfermedad mental: «la psico-esquematosis» y si no tomamos medidas urgentes, pudiera convertirse en una epidemia y en el peor de los casos, una pandemia (si es que ya no existe en una buena parte de nuestro planeta).
La psico-esquematosis se caracteriza por la ausencia del pensamiento racional y por el seguimiento automático de esquemas establecidos. Si ya otros pensaron por mí, ¿por qué voy yo a perder el tiempo pensando?

Aunque desgraciadamente esta enfermedad ataca a todas las esferas del pensamiento humano y a todas las ramas de la economía, no sería correcto publicar en la revista Energía y tú el tratamiento de enfermedades, pues la misma promueve el aprovechamiento de las fuentes renovables de energía y el respeto ambiental y no se especializa en la medicina.

Pero pudiera ser conveniente que se divulgue cómo esta enfermedad influye también en esta rama energética del aprovechamiento de las fuentes renovables, tan importante para poder lograr en alguna época, un desarrollo sostenible.

Veamos algunos ejemplos, inclusive contradictorios, de pensamientos esquemáticos que hemos tenido la oportunidad de oír:

• El Sol sale por el Este.
• A las doce del día, el Sol está encima de nosotros.
• En Cuba, en cada metro cuadrado cae cada día una energía solar de 5 kWh.
• El colector o panel solar se debe colocar inclinado 30 grados hacia el Sur.
• Los calentadores solares que estamos fabricando son tan buenos como los europeos. Los estamos haciendo igual con la resistencia eléctrica en el tanque termo para que nunca fallen. Ningún usuario se ha quejado por falta de agua caliente.
• No hace falta aislar la tubería de agua caliente pues yo hice la prueba y se pierde solamente un grado.
• Frente a una ventana, por un oído puedes oír: “Si no quieres que te entre tanto sol, pon una cortina en la ventana” y por el otro oído: “Una cortina no resuelve ningún problema, sino al contrario, te da más calor.”
• ¡Pon el ventilador para que se vaya enfriando la habitación!
• En Cuba no hay vientos, solo cuando hay ciclones.

Pudiéramos llenar muchas páginas con frases esquemáticas como estas y valdría la pena analizar razonadamente cada una de ellas. Desgraciadamente, muchas decisiones se toman basadas en estas frases que lamentable e inexplicablemente han demostrado en muy poco tiempo su poder de contagio.

Una vez, hace solamente 30 años, el grupo de investigaciones genSolar, de la Academia de Ciencias de Cuba, publicó un informe, resultado de un trabajo realizado con los datos de todas las estaciones meteorológicas de Cuba, y en el que se decía que el valor promedio anual y territorial de la radiación solar en Cuba podía considerarse de 5 kilowatt-hora en cada metro cuadrado de superficie horizontal al día.

Como es natural, esta cifra podía variar de un lugar a otro y de una temporada a otra e, inclusive, de un día a otro. También se suponía que en ese lugar saliera el Sol por el horizonte y se pusiera también por el horizonte, o sea, no tuviera obstáculos que dieran sombra durante el día. Esta cifra, determinada como valor promedio por métodos científicos, se convirtió en una cifra esquemática y como tal se usa todavía.

En otro artículo sobre calentadores solares del mismo Grupo, y más o menos publicado en la misma época, se planteó la conveniencia de orientar el colector solar 30 grados hacia el Sur, con el objetivo de que aprovechara más la radiación solar en invierno, que es cuando más hacía falta. Este dato se convirtió en esquemático e inclusive se puso en una norma cubana para su estricto cumplimiento.

Consecuente con estos esquemas, se ha puesto de moda realizar instalaciones sin tener en cuenta ninguna de las situaciones especiales que pudiera tener el lugar específico. Por ejemplo, hace algunos años un especialista en energía solar calculó que para dar determinados servicios de electricidad a una casa consultorio del médico de la familia en las montañas, se necesitaba instalar como valor promedio, paneles fotovoltaicos con una capacidad de 400 watt pico, en el caso de tener un cielo sin obstáculos que pudieran dar sombra en algún momento durante el día. “Cifra mágica ésta de 400 watt. Ya más nadie tendría que pasar trabajo calculando”.

En efecto, se empezaron a montar instalaciones de 400 watt pico en cualquier lugar del país, no importaba si en dicho lugar el Sol salía a las 11 de la mañana porque había una montaña alta en el oriente, y si en vez de 5 kWh de energía solar se recibían solamente 2 kWh al día por cada metro cuadrado de superficie horizontal.
Recuerdo que una vez me invitaron a visitar una instalación de calentadores solares en un círculo infantil en el Vedado, por ser un ejemplo de instalación. Y era una instalación realmente ejemplar: con 8 calentadores perfectamente orientados al Sur, con 30 grados de inclinación, con las tuberías perfectamente aisladas; la interconexión entre calentadores con el ángulo exigido para la evacuación del aire e inclusive estéticamente aceptable. Sólo no se había tenido en cuenta un detallito: el círculo infantil estaba situado al lado de un edificio de 18 plantas y a partir de la una de la tarde (horario normal) no recibía radiación directa, por la sombra de dicho inmueble. Es curioso, pero si el proyectista y el montador hubiesen razonado con sensatez, hubieran podido analizar que en un círculo infantil se utiliza el agua caliente preferiblemente por la mañana, y si además de esto la instalación no recibe sol por la tarde, hubieran podido llegar a la conclusión de que la mejor orientación de los colectores era hacia el sureste y no hacia el sur, o sea, aprovechando más el sol de la mañana.

Esto fue hace cerca de 20 años, pero el otro día visité otra instalación de calentadores solares, esta vez, en un hotel para estudiantes, o mejor dicho, en una residencia estudiantil. Los calentadores eran cubanos del tipo compacto y quien me estaba enseñando la instalación me decía, inclusive con orgullo: “Estos calentadores no fallan”. Me di cuenta entonces de que en cada calentador había una resistencia eléctrica. Claro ¡cómo iban a fallar! Lo único que falla en estos casos es el cálculo del ahorro. Pero a pesar de que esto se ha demostrado y hemos explicado tantas veces que poner una resistencia eléctrica en el tanque termo de un calentador solar es lo más cercano a una estafa, seguimos instalando calentadores solares con resistencias eléctricas acopladas en el tanque-termo. ¿No nos estaremos engañando a nosotros mismos?

Si dedicamos algunos segundos para razonar los esquemas mencionados pudiéramos darnos cuenta de que:

• El Sol sale por el Este solamente dos veces en el año, los días de equinoccio de primavera y de otoño. El resto de los días, el Sol sale cercano al Este, pero con cierta inclinación hacia el Sur o hacia el Norte. Esta inclinación llega a ser aproximadamente de 25° hacia el Sur en solsticio de invierno (21 de diciembre, el día más corto del año) y de 25° hacia el Norte en solsticio de verano (21 de junio, el día más largo del año).

• A las doce del día, el Sol NUNCA está encima de nosotros, ya que si estamos en invierno, cerca del día del solsticio, la altura máxima del Sol es de aproximadamente 45 grados. En verano, en los días cercanos al solsticio (21 de junio), el Sol pasa justamente por nuestro cenit, pero no a las 12 del día, sino aproximadamente una hora y media después para los que viven en La Habana y una hora después para los que viven en Guantánamo, ya que Cuba se rige para la hora oficial por el meridiano de Yateras (75°); y en verano, por el meridiano 60°.



• En Cuba, en cada metro cuadrado de superficie horizontal cae cada día una energía solar de 5 kWh como valor promedio anual, pero puede variar de un lugar a otro y de un mes a otro, por lo tanto, este dato es solamente orientador y no debe ser utilizado para el cálculo de instalaciones que pueden ser costosas. Este valor puede cambiar mucho en dependencia de las sombras que puedan existir en el lugar, provocadas por montañas, edificios, árboles, etcétera.

• El panel solar se debe colocar inclinado 30 grados hacia el Sur solamente en aquellos casos donde el diseño determine que esa es la posición óptima. Puede ser, por ejemplo, que en un círculo infantil la mejor orientación sea hacia el sudeste o que en una instalación industrial el ángulo de inclinación óptimo sea de 20 grados. El dato de 30 grados al Sur es solamente orientador.

• Los calentadores solares que estamos fabricando son tan buenos como los europeos. Los estamos haciendo igual con la resistencia eléctrica en el tanque termo que hace que nunca fallen. Ningún usuario se ha quejado por falta de agua caliente, pues la habrá siempre que haya electricidad y la resistencia funcione, claro, con muy baja eficiencia y mucho consumo, ya que la eficiencia del calentador solar disminuye con el aumento de la temperatura de trabajo y las pérdidas del sistema aumentan también con el aumento de la temperatura. Es evidente que mantener un tanque termo con una temperatura por encima de 45° las 24 horas del día, tiene un alto costo, debido principalmente a las pérdidas de calor. Si en alguna instalación se requiere tener agua caliente siempre, haya o no haya sol, se puede poner el respaldo eléctrico (la resistencia) pero nunca dentro del tanque termo,sino en un lugar lo más cercano posible al consumo, para evitar las pérdidas y el despilfarro. Esto es todavía más evidente en los calentadores compactos, donde las pérdidas térmicas del tanque son mayores.



• No hace falta aislar la tubería de agua caliente pues yo hice la prueba y se pierde solamente un grado. Efectivamente, en un segundo (o segundos) que demora el agua desde el calentador a la llave donde se usa, la temperatura del agua casi no varía. Lo malo es cuando la llave se cierra y pasan unos minutos, pues el agua se enfría. Si yo monto un calentador solar en mi casa con un tanque termo de 100 litros, cada vez que abro la llave lleno la tubería de agua caliente (en mi caso, del tanque termo al consumo hay 5 litros) y cada vez que cierro la llave, el agua se enfría. Si abro y cierro la llave solo 10 veces al día, estoy botando 50 litros de agua caliente, o sea, el 50% de mi capacidad instalada. Desgraciadamente, a pesar de esto, se siguen montando calentadores solares sin aislar las tuberías. La psico-esquematosis sigue haciendo sus estragos.

• Frente a una ventana de cristal, por un oído puedes oír: “Si no quieres que te entre tanto sol, pon una cortina en la ventana” y por el otro oído: “Una cortina no resuelve ningún problema sino al contrario, te da más calor.” ¡Qué curioso! Los dos pudieran tener razón, ya que la radiación solar se convierte en calor si y solamente si es absorbida por un cuerpo. Nunca si es reflejada o trasmitida. O sea, que si pones una cortina negra (u obscura) toda la radiación es absorbida y convertida en calor dentro de la habitación (en este caso el segundo opinante tiene razón), pero si pones una cortina blanca (o clara), la radiación es reflejada y una buena parte de ella puede volver a salir a través del cristal de la misma forma que como entró (en este caso el primer opinante tiene razón). Un papelito blanco en la ventana no es malo, si la radiación es mucha.

• ¡Pon el ventilador para que se vaya enfriando la habitación! Todos sabemos que cuando nos ponemos delante de un ventilador, mientras más sudados estamos, más fresco sentimos. Efectivamente, es el efecto del enfriamiento evaporativo: la temperatura baja al evaporar la humedad del cuerpo. Pero si un objeto está seco, no se enfría por muy alta que sea la velocidad del aire, sino al contrario, a no ser que esté más caliente que el medio ambiente por otras causas.


• En Cuba no hay vientos, sino sólo cuando hay ciclones. Por suerte y con trabajo, poco a poco este esquema se está rompiendo y en muy poco tiempo, pues hace apenas 10 años que se inauguró el primer parque eólico en Cuba, precisamente en la Isla de Turiguanó. Ya muchos creen que en Cuba hay vientos que pueden ser aprovechados energéticamente. ¡Qué importancia tienen los proyectos demostrativos!

Sin duda, es imprescindible seguir rompiendo esquemas.

* Doctor en Ciencias Técnicas. Presidente de CUBASOLAR. Autor del libro Secadores solares para productos agropecuarios e industriales y coautor del Manual para el cálculo y diseño de calentadores solares.
Tel.: (537) 6405260.
e-mail: berriz@cubaenergia.cu