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Aspectos teóricos de la calefacción (2). Formas de transmisión del calor

transmisión de calorSiempre es conveniente repasar aspectos teóricos a fin de comprender el funcionamiento de un sistema o analizar las causas de un desperfecto. En el caso de las instalaciones de calefacción resulta interesante contemplar algunos conceptos básicos acerca del calor (Q).

El calor es una forma de energía (como las energías cinética, potencial, mecánica), que se mide en calorías o kilocalorías (1 kcal = 1.000 calorías). Siendo la caloría la cantidad de calor que resulta necesario entregarle a un litro de agua para que eleve su temperatura desde los 14°C hasta los 15°C.

También se utilizan otras unidades para medir el calor, como Watt (W), el Joule (J), BTU (British Thermal Unit), cuyas relaciones las hemos comentado en nuestro artículo www.cariloingenieria.wordpress.com/2012/08/06/unidades-de-calor/

TRANSMISION DEL CALOR.

El calor se transmite de un cuerpo a otro (o de un ámbito a otro). Siempre “viaja” desde el cuerpo con mayor temperatura (el más caliente) hacia el de menor temperatura (el más frío) hasta el momento en que ambas temperaturas se igualen. Es decir, la temperatura es un parámetro propio de cada cuerpo que puede aumentar o disminuir, y lo que se transmite es el calor.

FORMAS DE TRANSMISION DEL CALOR.

El calor puede transmitirse de tres maneras diferentes:

CONDUCCION: es la típica forma en la que se transmite calor en los sólidos. Cuando se calienta un extremo de una varilla metálica el calor se transmite hacia el extremo de menor temperatura. Esto es la conducción. Se discute la causa de este mecanismo entre el movimiento de los electrones libres que transportan energía cuando hay una diferencia de temperatura y la fricción entre las moléculas que produce la aplicación de una fuente de calor.

CONVECCION: sucede en los líquidos y en los gases. Las porciones de fluido más calientes disminuyen su densidad y ascienden. Mientras que las más frías descienden produciendo un movimiento de circulación.

RADIACION: el calor se transmite sin que los cuerpos (o la fuente de calor y el cuerpo que lo recibe) estén en contacto. Se puede explicar como un fenómeno fotoeléctrico, es decir, la radiación se comporta como minúsculos proyectiles llamados fotones.

LA TRANSMISION EN LOS SISTEMAS DE CALEFACCION CENTRAL: en el caso de instalaciones por inyección de aire caliente a través de conductos, es claro que la transmisión de calor al ambiente se realiza por convección. Aunque la circulación del aire resulta forzada por la succión en el conducto de retorno, es el aire más caliente expulsado del conducto de alimentación el que transmite la energía al resto del aire del ambiente.

Por más que su nombre parezca indicar la forma en la que transmiten el calor, los radiadores calientan los ambientes por convección cuando el aire sobre ellos pierde densidad por la energía que recibe, y asciende en el ambiente. El aire más frío desciende y toma contacto con el radiador repitiendo el proceso. Y así se produce la corriente convectiva. Algunos artefactos, como los equipos fan coil, agregan un forzador eléctrico para contribuir con la circulación del aire acelerando el proceso de transmisión de calor. De esta manera, el aire frío es “aspirado” y el aire caliente, “empujado” a través del equipo.

Los sistemas por piso radiante están perfectamente identificados por su nombre, pues transmiten el calor por radiación a los cuerpos sólidos. De esta manera, se produce una sensación de “frescura” en el ambiente debido a que, al haber una mínima convección, el aire no se calienta demasiado pero sí, los cuerpos sólidos.

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