Sobre la energía y los centros escolares

  • Los autores proponen la instalación de bombas de calor/frío que se alimenten de la energía solar de placas fotovoltaicas con un diseño adecuado y dimensionado a cada colegio

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Sobre la energía y los centros escolares

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El debate sobre la climatización de los centros escolares se ha instalado en la escena pública para no irse, acrecentándose a medida que se avecinan los efectos del calor y el paulatino ascenso de las temperaturas originadas por las variaciones del clima. De ahí la necesidad de incorporar algunas orientaciones que contribuyan a su clarificación y a la toma de medidas por parte de los responsables administrativos correspondientes.

En primer lugar hay que tener en cuenta que en el tema energía no hay recetas y que todos los colegios no son iguales, ni desde el punto de vista constructivo ni desde el punto de vista de situación respecto al sol y a los vientos dominantes. Y esa circunstancia condiciona y mucho la gestión de la energía.

La instalación fotovoltaica introduce a los escolares en las energías renovables

Normalmente en un colegio se necesitan luz (natural y artificial), calor en el invierno y frío en el verano. Algunos pueden disponer de comedores, con lo que se necesita cocinar y conservar los alimentos. En otros existen espacios deportivos, con sus correspondientes necesidades de agua caliente para duchas. Otro aspecto importante a tener en cuenta es que hay periodos no lectivos, sobre todo en verano y en navidad.

En definitiva, se necesita aportar electricidad y combustibles, y se dispone sobre todo de radiación solar, muy abundante en Andalucía.

Es obvio que se puede contar con la red eléctrica general y con combustibles derivados del petróleo (butano y propano) y/o de gas natural. En nuestra región también disponemos de biomasa que puede emplearse sobre todo en calefacción.

Por tanto, ante el problema de la climatización de las aulas existen varias posibilidades que sería interesante tener en cuenta especialmente si se aplican en su conjunto, aunque la disponibilidad de recursos pueda condicionar y obligar a que su implantación sea gradual.

Una de las soluciones inmediatas es la instalación de bombas de calor reversibles que producen calor en el invierno y frío en el verano. Las bombas de calor se accionan con electricidad que puede obtenerse a partir de la red eléctrica general o bien de una instalación fotovoltaica adecuadamente diseñada y dimensionada. Esta aplicación de la energía solar es especialmente interesante en el caso que nos ocupa por dos razones principales.

Normalmente la ocupación de las aulas y, por tanto, las necesidades de calor y frío se producen por el día, que es cuando hay radiación solar disponible. Lo mismo sucede con las necesidades de luz. Por tanto pueden ser instalaciones autónomas con muy pocas necesidades de almacenamiento y/o de un sistema auxiliar (generador) o con la correspondiente conexión a la red general.

El disponer de una instalación fotovoltaica permite al profesorado introducir a los escolares en el mundo de las energías renovables, que es hacia donde va el cambio de sistema energético que mitigue el cambio climático.

En este sentido es oportuno mencionar la existencia en Sevilla de sesenta instalaciones fotovoltaicas en colegios municipales (con potencias de 5 kW y 10 kW) que habría que revisar y redimensionar si se optara por esta solución.

En el caso de que se necesitara agua caliente es obvio disponer de una instalación solar de agua caliente sanitaria, ya tan reconocidas en el mundo entero.

Para los colegios que ya dispongan de calderas para la calefacción sería muy conveniente y económico el sustituir los quemadores (si son de gasóleo o de gas) por otros de biomasa (hueso de aceituna o pellets). Claro que la refrigeración en el verano no queda resuelta y habría que incorporar una máquina frigorífica (con o sin splits) alimentada por electricidad de la red general o con fotovoltaica, sin despreciar la opción de una máquina de absorción alimentada energéticamente por una instalación solar térmica y/o por una caldera de biomasa.

Un detalle adicional que no se puede pasar por alto: las ventanas y zonas acristaladas dan lugar al llamado "efecto invernadero", por el cual la radiación solar entra en el edificio calentándolo y la radiación infrarroja que emite todo que lo que haya dentro de él es rechazada hacia el interior por los cristales de las ventanas. Así pues interesa que el sol entre por las ventanas en el invierno y conviene que no entre en el verano, para lo cual lo mejor es poner persianas opacas por fuera de los cristales en el verano para impedir el calentamiento de las aulas y demás espacios habitables del colegio.

Otro aspecto relevante es el tratamiento de zonas verdes, sobre todo pensando en árboles y cubiertas vegetales en general. Resulta que las hojas (en general todos los vegetales) absorben agua, CO2 y radiación solar dando lugar a la fotosíntesis a través de la cual producen su propia materia orgánica. Pues bien, las hojas captan la radiación solar de onda corta (hasta 700 nm -nanómetro-) y el resto de la radiación solar (> 700 nm -nanómetro-, el infrarrojo) lo reflejan, con lo cual la hoja no se calienta y esa es la razón por la cual la sombra de los árboles es la que más frescor produce.

La revegetación con sombra vegetal en los patios y zonas escolares, utilizando las ventajas que permiten las cubiertas vegetales, fachadas verdes, jardines biodiversos y huertos escolares, puede suponer una disminución importante en la mitigación del calor en las aulas, espacios al aire libre y entorno del centro escolar, consiguiendo un mayor confort térmico para sus usuarios.

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