Tuesday, 7 March 2017

La futura Casa de las Energías Renovables en la Patagonia (english and french versions below)



Anoche, tuve un sueño maravilloso!

Yo estaba visitando el Sur de la Patagonia, manejando sobre una carretera muy hermosa a unos kilómetros de una ciudad, no me acuerdo cual. En lo largo vimos un edificio muy raro que parecía integrar un molino de vientos, de los que se ven en los ranchos de los Westerns norteamericanos. Un cartel mencionaba que la "Casa de las Energías Renovables" se podía visitar, y como estoy aficionado de esto, yo convencí mi esposa dar una vuelta.

Yo parque el auto al pie de la colina y sobre el camino al sitio, encontremos a una pareja tirando una maleta. Habían reservado una habitación por el fin de semana en el hotel de la Casa, para visitar la exposición a lo largo y disfrutar del lugar. Nos dijeron que la Casa de las Energías Renovables fue financiada por un Fondo del Quatar, o algo parecido, para avanzar su imagen ecológica, y como parte de su presupuesto de comunicación. La competición se la había ganado un estudio internacional de arquitectura muy famoso.

Hacia bastante frio afuera, con mucho viento. Acercandonos del edificio, vimos que estaba de cuatro o cinquo pisos y de forma octogonal. El techo estaba cubierto de paneles solar, y el molino estaba colocado sobre una torre de acero plantado en pleno medio del edificio.


Entramos en el vestíbulo de entrada y compramos billetes para la exposición, mientras que la pareja se registraba al hotel. Ya tenía mucha gente esperando para la visita guiada.
El guía nos dijó primero que el edificio estaba calentado únicamente con energías renovables. El molino activaba un "agitador" de agua ubicado por debajo, y el calor generado se utilizaba para calentar el edificio. Alguien fue sorprendido de que se podría calentar agua solo por agitarla. El guía le contesto mencionando el experimento de James Prescott Joule en 1847 que demostró que hay equivalencia perfecta entre el trabajo mecánico y el calor, los dos se expresan con la misma unidad (el Joule). La porcion (40%) de la energía cinética del viento extraída por el molino, se transforma totalmente en calor por la fricción de las paletas del agitador con la agua.
 
 


Un modelo de plena escala del agitador de agua estaba expuesto: 2m de altura y 1,5m de diámetro. Ocho paletas móviles imbricadas con ocho paletas fijas, el todo contenido en un marco metálico soldado. Alguien susurro que parecía como escapado de una novela de Jules Verne.





El doble del molino real estaba aún más impresionante con sus 5m de diámetro. Las 30 palas estaban hechas a partir de hojas de acero sencillas, ligeramente curvadas y torzonadas del cubo al exterior. Estaba presentado de pie, en su posición de trabajo, conectado al dispositivo de conversión horizontal a vertical y fijado sobre la plataforma rotativa de orientación. Alguien noto que parecía al eje trasero de un vehículo 4x4 estándar. El guía confirmó que efectivamente era uno de estos, completamente compatible con los esfuerzos mecánicos y con las condiciones de uso del molino.



El agitador de agua estaba colocado en la parte superior de la columna de acero, que constituye la estructura del edificio. Lo demás de la columna servía de tanque principal de agua, para  el almacenamiento del calor producido, de tal manera que el edificio construido alrededor de la columna, sea calentado por radiación natural. La torre metálica se apoyaba encima de la columna.




El guía explicó que el molino arranca fácilmente con cualquiera ligera brisa porque al inicio no hay agua en el agitador, y el molino esta libre. Tan pronto como el viento se reforza, agua se bombea automáticamente en el agitador, y el correspondiente par resistente se aplica al eje del molino.

Luego, el guía nos informó que las aclaraciones siguientes eran muy técnicas y reservadas a especialistas. Los otros podrían aprovechar la oportunidad para mirar a las fotos alrededor. 

Se debe saber que cualquier molino de viento cumpla su eficiencia si y solamente si, esta forzado a girar con una velocidad de rotación muy específica y en relación con la velocidad instantánea del viento. El cociente entre los dos velocidades debe estar constante y característica de la velocidad del viento actual (perfil aerodinámico de las palas, ángulo de incidencia...). Por eso, un tacómetro esta implementado sobre el eje del molino, y un anemómetro encima de la torre, para entregar sus medidas a un servomecanismo que controla automáticamente el nivel de agua en el agitador. El par resistente resultante forza al molino girar a la velocidad correcta, cualquier sea el viento.




Cuando reunimos con los otros visitantes, estaban mirando a un video de las obras civiles y de la erección de la columna central del edificio. En realidad, el proveedor de los mástiles de acero de los parques eólicos que se instalaban en la región, sponsorizó el proyecto suministrando e instalando la sección de base de sus mástiles estándar como la columna central del edificio. Solo algunas modificaciones fueran necesarias para cumplir las funciones del proyecto. Estas adaptaciones y específicas interfaces se las habían soldado en su taller antes del transporte.


 
 
 

Luego subimos todos juntos a la terraza del techo del edificio. Estaba impresionante ! Una porción completa del techo, orientada al sur, estaba cubierta con un mosaico de 160m² de paneles solares. La pendiente se había calculado para optimizar la eficiencia en verano. La torre metálica de alrededor de 20m de altura estaba plantada en el centro del edificio, y la interfaz con el techo y la terraza estaban en forma de una estructura piramidal. La estructura sostenía 3 paneles fotovoltaico triangulares de 21m² cada uno, hechos a medida, sobre las caras sureste, sur y suroeste. La pendiente estaba más pronunciada para más eficiencia en el invierno. El molino estaba girando con alta velocidad con el viento fuerte (y frio). Se ha apreciado altamente volver a entrar en el edificio caliente.




El guía nos enseñó algunas fotos de los cuatro depósitos subterráneos de agua, durante su construcción, con un volumen total de 680 metros cúbicos. Estaban térmicamente muy bien aislados (1 metro de espesor relleno con embalajes poliestireno reciclados, triturados y comprimidos in situ). Se utilizan como depósitos de almacenamiento estacional de calor.  El calor que se colecta en verano de los paneles solar y del molino, se almacena en los depósitos hasta el próximo invierno.




Una pantalla de TV grande, visualizaba en tiempo real, la producción del molino y de los paneles solares, así como la temperatura de los depósitos de agua y otra información técnica pertinente, en vivo.

El guía mencionó que por supuesto los datos estaban recordados continuamente, luego procesados y analizados para manejar el sistema, y también para refinar el concepto por los próximos proyectos en Patagonia o en otras partes del mundo.

En un rincón de la sala de exposición, dos bicicletas estacionarias estaban instaladas una al lado de la otra. Cada una estaba conectada a su propio pequeño agitador de agua, bien aislado. Una pantalla digital encima visualizaba la temperatura dentro de cada agitador. Dos joven adolescentes competían con fuego y determinación para que suba la temperatura al máximo. Otros adolescentes los alentaban, esperando su turno.




Alguien pidió por los baños. "Seguro que les utilizan para producir biogás!" Si señor!

Cuando se terminó la visita, hacia una noche negra afuera aunque solamente cuatro por la tarde! Decidimos pasar la noche aquí. Por suerte ya tenían una última habitación libre, y como todas, con vista al paisaje!

Más tarde, en el lindo restaurante, nos encontremos de nuevo con la pareja del estacionamiento. Lo habían pasado muy bien visitando el sitio. La señora había luego descansado un rato en la piscina cubierta y en el Jacuzzi abajo. Su esposo había admirado la puesta del sol cómodamente sentado en un sillón de la biblioteca, al lado de la chimenea.

La señora nos dijo que uno de los cuatro depósitos subterráneos de agua lo habían convertido en una piscina para los huéspedes del hotel. Todavía servía para almacenar el calor del sistema, y por supuesto estaba cerrado al fin del verano, cuando demasiado caliente. Las inmediaciones de la piscina estaban decorados con buen gusto: piso de madera, chaise longues, montones de plantas verdes... Dos jacuzzis terminaban la instalacion.

Cuando me desperté, salté de mi cama precipitadamente para notar el URL que todavía me recordaba de mi maravilloso sueño!

 www.windmill-for-heating-buildings.blogspot.com

NB: Hay mucho mas detalles y ilustraciones en mi blog.


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