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Calefacción

Calor por conducción

El calor se transmite por medio de la misma materia del cuerpo y a través de ella; será el caso de la pérdida de calor en una pared exterior cuando la temperatura ambiente sea inferior a la del interior.

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Se denomina coeficiente de conductividad al calor que atraviesa en una hora un m2 de superficie si ésta tiene 1 m. de espesor y la diferencia de temperaturas a ambos lados es de un grado, partiendo de la fórmula:

1 q=srt

e

en donde S es la superficie en m2 K, el coeficiente de conductividad en cal/m2 o h; T la diferencia de temperatura; y e, el espesor de la pared.

Cuanto menor sea el valor de K, menor será la cantidad de calor que atraviesa la pared; de ahí se desprende la necesidad de aislar las paredes exteriores de un edificio para que retengan al máximo la temperatura interior.

trasmision calorica

Hay materiales que son buenos conductores de calor, como la mayoría de los metales, cobre, plata, oro, etcétera, y materiales que son malos conductores como la piedra, la madera y el vidrio, denominados aislantes y utilizados para aminorar al máximo las pérdidas caloríficas.

Calor por convección

La transmisión de calor se efectúa mediante el movimiento de un líquido o un gas en contacto con un foco calorífico, Por ejemplo, la llama de una cocina calienta el agua de un recipiente que sufre una dilatación y pérdida de densidad, por lo que asciende en la masa; al alejarse del foco de calor, pierde temperatura, se enfría, aumenta de peso y desciende, formándose de esta manera las denominadas corrientes de convección.

Calor por radiación

En este caso, el calor que emite el cuerpo sale de éste en forma de ondas, atravesando tanto el .aire como el vacío, básicamente se emiten dos tipos de ondas; las infrarrojas y las ultravioletas.

El fenómeno de la luz es la parte visible de las radiaciones electromagnéticas.

La luz visible se descompone en varios colores y mezclas de los mismos, rojo, anaranjado, amarillo, verde azul, añil y violeta; por encima del color violeta, empieza otro campo de radiaciones invisibles, los denominados rayos X y los rayos gamma; por debajo del color rojo, está otra zona de radiación, también invisible, pero de efectos caloríficos o generadores de calor: la radiación infrarroja; todos los cuerpos incandescentes emiten radiación infrarroja, o sea, generan calor por radiación.

Resistencia eléctrica

Es la propiedad de los materiales a oponerse al paso de la corriente eléctrica; se alteran normalmente pata producir calor.

La resistencia de un cuerpo aumenta con su longitud y disminuye con el incremento de sección La unidad de resistencia eléctricas es el ohmio.

Las resistencias eléctricas empleadas en los aparatos de calentamiento son materiales de una aleación especial de cierta longitud que emiten calor dada la dificultad que encuentra la comente para atravesar todo el trayecto.

Tal como ya, se ha apuntado la cantidad de calor producido por cada Kwh absorbido por la resistierais es de 860 Kca , el fenómeno mencionado recibe el nombre de efecto Joule.

CONCEPTOS GENERALES SOBRE LA COMODIDAD

Los seres vivos mantienen un equilibrio térmico con el medio que los rodea, cediendo o absorbiendo calor por radiación convección y evaporación, o condensación.

Conveccionconveccion por radiacion

 

La sensación de bienestar no depende solamente del aire que nos rodea, ya que la humedad ambiental y la velocidad del aire hacen que se pueda estar en un medio caldeado pero no confortable.

japonese

Es objetivo de la calefacción ofrecer un ambiente de bienestar independientemente de las condiciones del exterior.

Las condiciones de humedad y velocidad del aire se tienen que mantener dentro de los limites tolerados por el cuerpo humana humedad del 45 al 25% y velocidades máximas de 1 m/seg.

Breve aporte histórico

radiador electirico

Desde el hombre primitivo, el ser humano ha procurado resguardarse de intemperie; así, al mismo tiempo que condimentaba con fuego, este calor desprendido fue su primera fuente de calefacción, con los lógicos inconvenientes del humo y de la localización del ambiente cálido próxima a la hoguera.

Los romanos, mediante la combustión de carbón ya cimentaron las bases de la conducción de humo caliente o agua calentada que discurría por unos surcos bajo los pavimentos: los hipocaustos.

coeficiente de radiacion

A principios del siglo XVIII se separan por primera vez los circuitos de humo y aire, haciendo circular el humo por tubos de hierro y el aire caliente por el exterior, con el objeto de evitar la entrada de monóxido de carbono en el ambiente. En Inglaterra, hacia 1750, se inicia la calefacción por vapor, mediante la utilización de tubos o serpentines como medios transmisores. En 1830, el inglés Perkins inventó la calefacción por agua caliente para sustituir el aire.

Francia fue pionera en la clásica calefacción por agua caliente, hacía el año 1850; y, a principios del siglo XX, adquiere un gran impulso, siendo el sistema más generalizado para viviendas y edificios públicos. En 1870, comienza la utilización de calderas de fundición en los Estados Unidos y, poco después, se introducirá el radiador de hierro fundido.

Hacia 1895, construida por el ingeniero Strebel, aparece la primera caldera por elementos, siendo Hermann Rietschel quien, por primera vez, estudia con profundidad la técnica de la calefacción.

Desde comienzos de siglo, y debido a los grandes avances tecnológicos en los combustibles, fuentes de calor, radiadores, etcétera, se han mejorado los rendimientos y grados de confort.

CALEFACCIÓN: FUENTES DE CALOR

Las principales fuentes para caldear son

palets:

A) combustibles gaseosos: pueden ser de origen natural, como el metano o el gas natural procedentes de la destilación del petróleo o, en menor uso, originarios de la hulla como él butano, el propano y el gas ciudad

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B) combustibles Menudos: por lo genere: serán de origen mineral como el fuel-oil, gas-oil, petróleos y gasolinas o combustibles sólidos: de menor rendimiento como los carbones, hulla, antracita y leña.

D) electricidad: mediante la transformación de la energía eléctrica en térmica por el efecto Joule.

Comparativamente, los costes de la calefacción eléctrica son más elevados, pero presentan una serie de ventajas sobre los combustibles, tales como: bajo costo de instalación, alto grado de salubridad, fácil manejo y control, además de la máxima limpieza

 

DISTINTOS SISTEMAS DE CALEFACCIÓN

chimenea de obra de ladrillos

Convectores a gas tipo ventosa: este sistema es correcto, pero hay que perforar los muros para las salidas de humos; esto, en viviendas unifamiliares de utilización intermitente, puede representar una buena solución, dada la capacidad media de estos equipos, que viene a ser de unos 4,000 Kcai/h. con circuito externo de combustión, No es necesaria ventilación auxiliar alguna, ya que no contaminan el ambiente.

Radiación de techo por cable eléctrico:

para climas muy templados puede resultar una solución efectiva, ya que la calefacción por radiación, a baja temperatura, es la más agradable, En climas rigurosos es necesario complementar el sistema con convectores debajo de las ventanas; como todas las calefacciones eléctricas, tiene el inconveniente de no permitir una carga superior a 8.000 vatios.

Convectores eléctricos:

son una buena solución para apartamentos y viviendas de dimensiones reducidas y de ocupación intermitente, siempre que la carga de calefacción no supere los 9 Kw.

La principal ventaja, de los radiadores de placas es que son mucho más limpios que los convectores, pero en cambio tienen el inconveniente de que la radiación de calor es direccional Las radiadores convectores, por el contrario, tienen una difusión del calor más uniforme, pero pueden producir olores desagradables sino se tiene la precaución mantenerlos limpios interiormente Para locales cuyo uso sea muy intermitente, como baños o aseos se recomienda un calentador de rayos infrarrojos de tubo de cuarzo

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