Tecnología
Disponer de un buen sistema de calefacción en nuestros hogares es importante. Sin embargo, a la hora de elegir un equipo u otro, debemos tener en cuenta cómo funcionan cada uno de ellos y cuál nos ofrece las mejores prestaciones. Principalmente, el confort que proporcionan es diferente por la forma en que cada sistema transmite el calor.
ÍNDICE DE CONTENIDOS
Hogarsense, 21 de marzo de 2023
Hay tres formas diferentes de transmitir el calor y que los diferentes sistemas de calefacción utilizan en mayor o menor medida. Así, podemos hablar de transmisión por conducción, por radiación y por convección.
Es un método de transmisión que requiere de un medio material para la transferencia de calor. El medio material se denomina cuerpo y puede ser un sólido, un líquido o un gas. Aunque cuando pensamos en este tipo de transmisión del calor solemos identificarlo con un sólido que al cogerlo nos quema.
En los sólidos, si la temperatura de una determinada porción del cuerpo aumenta por transferencia de calor, significa que la energía interna de esa porción del cuerpo ha aumentado. Las moléculas presentes en ese lugar del cuerpo vibran de un lado a otro y en el proceso interactúan y chocan con las moléculas vecinas, transfiriendo energía en el proceso.
Además, los sólidos también contienen electrones libres, estos electrones libres son a su vez responsables de la conducción de calor a medida que se mueven desde su ubicación a otro lugar, se difunden y chocan con otros electrones libres.
Para conocer qué efecto produce, podemos poner como ejemplo un radiador que se calienta por acción del agua caliente que circula por su interior y al tocarlo nos transmite a nosotros ese calor, por contacto. De igual forma actúan las ollas y sartenes que se calientan por efecto de la llama de gas o por acción de la placa de inducción. El metal de estos utensilios se calienta y, así mismo, calienta la comida que hay en ellos por conducción.
En los líquidos y los gases, la distancia entre las moléculas es mayor que en los sólidos. Para que se produzca la conducción, la actividad de las moléculas en líquidos y gases es tal que no se alejan mucho de sus posiciones iniciales. Debido a las grandes distancias entre las moléculas, el alcance de la conducción es relativamente pequeño en comparación con los sólidos.
Ese es el motivo por el que tendemos a asociar la transmisión de calor por conducción con los sólidos y, principalmente, con los metales. Puesto que la velocidad de conducción del calor a través de un medio depende de la geometría del cuerpo, del diferencial de temperatura dentro del cuerpo y del tipo de medio material en sí.
Es por ello que los metales son buenos transmisores del calor, en cambio, la madera u otros materiales similares los catalogamos como aislantes, ya que la transmisión de calor es muy baja o casi nula.
Este modo también requiere un medio material para la transferencia de calor. Se produce debido al movimiento en masa de las moléculas del medio de una parte del cuerpo a la otra debido a la existencia de una diferencia de temperatura entre esas dos partes del cuerpo. Sin embargo, la transmisión del calor por convección se produce en los fluidos, tanto líquidos como gases.
Siempre que se produce una convección hay un objeto sólido o una superficie sólida en contacto con el fluido o sumergida en él, por ejemplo, un radiador de agua. El radiador de calefacción suele transferir calor y provocar el movimiento del aire. Cuando no hay movimiento en el fluido, la transferencia de calor se produce por conducción.
Es por ello que para que se produzca el proceso de convección debe haber un movimiento apreciable en el aire, en este caso. Gracias a las diferencias de temperaturas se crea una corriente circular de aire, aunque casi inapreciable.
Esta corriente pasa por los huecos del radiador calentándose. Al estar más caliente, asciende hacia la parte alta de la estancia, desplazando el aire allí existente y que ha perdido algo de temperatura hacia debajo de la estancia. Y, así, sucesivamente mientras el radiador este caliente.
La convección se denomina convección forzada si el fluido es forzado a fluir sobre o alrededor del sólido por medios externos como ventiladores, bombas o soplantes. Es lo que ocurre con los radiadores de baja temperatura que incorporan pequeños ventiladores, con los fancoils o con los equipos de aire acondicionado splits.
Por el contrario, esa convección se denomina natural o convección libre si el movimiento del fluido se debe a las fuerzas de flotación inducidas por las diferencias de densidad debidas a la variación de temperatura del fluido. Como es el caso de los radiadores tradicionales.
Es el único modo de transferencia de calor que no requiere un medio material. La radiación es una energía emitida por la materia en forma de ondas electromagnéticas.
La radiación térmica es una forma de radiación emitida por cualquier cuerpo debido a la temperatura del mismo. Dado que las ondas electromagnéticas viajan a la velocidad de la luz, este modo de transferencia de calor es el más rápido en comparación con los otros dos: conducción y convección.
Todos los objetos cuya temperatura es superior al cero absoluto emiten radiación térmica. El cero absoluto de temperatura o en escala Kelvin corresponde con los -273 °C. Por lo que podemos decir bien alto, que todos los cuerpos son capaces de emitir radiación, en mayor o menor medida.
