En esta primera parte presentaré la historia de nuestra industria hasta principios del siglo XX.
por Alfredo Sotolongo*
¡La energía más económica de producir es la que se ahorra!
Hace algún tiempo que estoy por escribir algo de historia de nuestra industria y entre mis libros encontré uno publicado por ASHRAE en 1994, escrito por los señores Barry Donaldson, Bernard Nagengast y Gershon Meckler, con el nombre: “Heat & Cold Mastering the Great Indoors”. En mi opinión este libro presenta una historia muy bien documentada desde los tiempos antiguos hasta los 1930.
Considero que muchos colegas apreciarán la traducción de algunos de los pasajes contenidos en el mismo. En este primer artículo presentaré la historia hasta principios del siglo XX y en un próximo escrito continuaré hasta el presente*.
Calefacción
En las primeras civilizaciones el fuego tenía una significación mística y religiosa. El fuego se mantenía y se transportaba largas distancias en crisoles, recipientes para derretir metales. Los sacerdotes se encargaban de este proceso debido a su significación religiosa ya que las culturas primitivas consideraban que el fuego no pertenecía a este mundo*.
Es evidente que el descubrimiento del fuego es visto como el paso más importante en la evolución de la humanidad. Los sistemas de calefacción se desarrollaron muy al principio, sin embargo, la tecnología desapareció por aproximadamente 1.000 años hasta que fue redescubierta por los romanos, los cuales aplicaron la calefacción centralizada con conductos para distribuir el aire caliente*.
Ventilación
Desde épocas remotas se ha tratado de ventilar las ciudades en los meses más calientes usando ventilación natural. Especialmente en ciudades localizadas junto al mar, la orientación de las calles y el diseño de los edificios se usaban para lograr este propósito. También hay evidencia del uso de fuego para la ventilación en lugares donde la brisa no estaba disponible. El calor generado por el fuego localizado en la salida del conducto permitía inducir aire del exterior. Este fue por muchos años el método más común utilizado por los romanos*.
El desarrollo de la ventilación mecánica y sus aplicaciones comenzó en el siglo XVI y hay evidencia de que la ventilación forzada fue motivada por razones de salud. Desde el siglo XVI hasta el siglo XVIII se desarrollaron métodos para mejorar la efectividad de la ventilación. Las primeras técnicas desarrolladas se aplicaron a las condiciones más extremas tales como minería o donde hubiera que remover gases perjudiciales a la salud*.
Más adelante, cuando se reconoció la importancia de utilizar aire exterior, la ventilación fue aplicada más efectivamente a las necesidades más generales de edificios industriales, comerciales y residenciales. La ventilación por medio del fuego para inducir aire exterior y por ventiladores para mecánicamente mover el aire se seguían usando*.
Calor y frío
El siglo XVIII fue el comienzo de la aplicación práctica de las calderas, primero para proveer potencia para la expansión industrial y más adelante para la calefacción de edificios*.
El primer motor a vapor fue desarrollado en 1712 por Thomas Newcomen en Dartmouth, Inglaterra, para ser usado en drenar el agua acumulada en los túneles de las minas. En 1745, el coronel William Cook presentó ante la Sociedad Real de Londres un diagrama donde enseñó un motor a vapor para distribuir el calor de la cocina por toda la casa. No fue hasta más tarde en el siglo XVIII que otros desarrollaron sistemas de calefacción más prácticos para aplicar en edificios*.
Los 1700s vieron a la ciencia y la tecnología desarrollarse en paralelo, pero al final se encontrarían. Muchas teorías surgieron y muchos equipos eran inventados para poder probar las teorías. El proceso de enfriamiento por evaporación no era nuevo, pero la observación se hizo más científica a mediados de los 1700. La invención del termómetro permitió ver cuantitativamente el efecto de enfriamiento por primera vez*.
Una nueva era de investigación surge, la de frío producido por evaporación, hecha posible por el desarrollo de las bombas mecánicas. La idea de intensificar el efecto de enfriamiento por evaporación usando bombas de vacío se le ocurrió a William Cullen, profesor de medicina en la Universidad de Glasgow, Escocia, a quien se le atribuye el descubrimiento sobre qué sustancias volátiles se enfrían si están sujetas a vacío*.
Antes de que se fabricara hielo, la necesidad de conservar alimentos requería el uso de hielo natural, el cual era importado a Europa desde Noruega, donde se sustraía de lagos del interior del país y se embarcaba en barcos a través de los puertos de Christiania y Krageroe. Inglaterra era la mayor consumidora de hielo natural para para su industria pesquera*.
La industria del hielo natural se vió en la necesidad de mejorar la calidad de los refrigeradores donde se guardaba el hielo para mantener los alimentos frescos. Al principio, se presentaron problemas producto de los materiales utilizados como aislamiento térmico. Una vez rebasados estos obstáculos, se lograron los resultados deseados y los refrigeradores se usaron por muchos años*.
En los países más desarrollados, la industria del hielo natural comenzó a declinar después del 1890 por varias causas. El rápido avance de ciudades junto a ríos y lagos trajo un aumento en contaminación peligrosa para la salud. En muchas ciudades prohibieron el uso de hielo natural cultivado en lagos y ríos contaminados*.
Ya para el 1890, la tecnología de la refrigeración mecánica había progresado hasta el punto de que su costo era muy efectivo cuando se producía hielo en cantidades industriales, este no era el caso para tiendas y residencias. En la industria cervecera los sistemas mecánicos para producir hielo comenzaron a desplazar el uso del hielo natural. A principios del siglo XX el uso del hielo natural fue disminuyendo hasta que eventualmente desapareció*.
En el próximo número continuaré con el período después del 1890 y el comienzo de la industria del aire acondicionado.
De necesitar más información de cualquiera de estos artículos, favor de comunicarse al correo: [email protected]
*= REFERENCIA: HEAT & COLD Mastering the Great Indoors.
* Presidente de Protec, Inc., está certificado como ingeniero profesional en Puerto Rico y en el estado de la Florida; tiene más de 40 años de experiencia en la aplicación y venta de sistemas y equipos para la conservación de energía. Es miembro de ASME (American Society of Mechanical Engineers), AEE (Association of Energy Engineers), ASHRAE y fue presidente del capítulo Miami de dicha asociación.
Deje su comentario