Calefacción

Podemos definir el calor como una de las formas en que se expresa la energía, se transmite de un elemento radiante, que tiene cierta temperatura, a un receptor con menor temperatura, a través de ondas electromagnéticas.

Su transmisión tiene lugar de tres maneras:

*Conducción, el calor se transmite de molécula a molécula por contacto directo.

*Convección, el calor se transmite mediante el movimiento de masa de aire (el aire caliente es menos denso y asciende a capas superiores mientras que el menos caliente, desciende).

*Radiación, se da por la transformación de energía radiante en energía de agitación molecular. Se diferencia de las dos anteriores en que no necesita de un medio para la transferencia de calor sino que ocurre de forma similar a la transmisión de la luz.

Esta es la forma de transporte energético más saludable y económico pues la transmisión de calor no necesita de un elemento intermediario y se trabaja con saltos térmicos más bajos para el aporte de calor.

El frió sólo existe como sensación de ausencia de calor. Cuando un cuerpo nos da sensación de estar frío, es porque le estamos cediendo calor o nos lo está robando, depende de nuestra actitud ante la circunstancia. La calefacción puede ser directa, como en el caso de chimeneas o estufas en una habitación, o un sistema central con vapor, agua caliente o aire caliente que recorre tubos y cañerías para transportar su energía térmica a todas las estancias de un edificio. El primer sistema de calefacción fue la hoguera, con la que las personas calentaban sus moradas. Los antiguos romanos desarrollaron estufas y braseros de diversos tipos, algunos de los cuales se siguen utilizando en muchas partes del mundo.

Chimeneas
La chimenea es un avance del método de calentar habitaciones mediante una hoguera. Las primeras chimeneas eran fogones empotrados en la pared de la habitación, provistos de conductos cortos para canalizar al exterior el humo de la combustión. Las chimeneas con tubos de escape lo bastante largos para superar el tejado de la casa y proporcionar así un tiro adecuado no se empezaron a utilizar hasta el siglo XII. El calor útil que proporcionan las chimeneas es la emisión directa de calor que irradia el combustible al quemarse y la radiación indirecta del calentamiento de las paredes que lo encierran. Entre el 85 y el 90% del calor generado por la combustión se pierde en los gases que escapan por el tiro. Las chimeneas se construyen en las casas modernas sobre todo por razones estéticas más que por eficacia calorífica. Hay chimeneas modernas de mayor rendimiento que tienen tubos interiores que calientan el aire frío de la habitación y lo reparten por la misma.

Estufas
Las estufas son recipientes cerrados, de metal o materiales cerámicos, en cuyo interior se quema el combustible. Presentan un avance con respecto a las chimeneas: su superficie está en contacto con el aire de la habitación y transmiten el calor por convección. Una estufa eficaz puede liberar cerca del 75 por ciento de la energía del combustible. Los combustibles que se emplean son madera, carbón, coque y queroseno.

En los sistemas de calefacción central un sólo centro calorífico calienta muchas habitaciones o un edificio entero.

Calefacción Central
En los sistemas de calefacción central un sólo centro calorífico calienta muchas habitaciones o un edificio entero. Este sistema ya lo utilizaban los romanos, pero en el siglo XIX aún se usaba muy poco: sólo algunos sistemas de agua caliente en Inglaterra. En 1835 se perfeccionó el primer sistema central óptimo, que utilizaba aire caliente y se instaló de forma generalizada en Estados Unidos. Los sistemas de vapor se desarrolla-ron hacia el año 1850. Los sistemas de calefacción central actuales suelen distribuir calor de una caldera central a un edificio o a un grupo de ellos. Los sistemas más extensos suelen funcionar con vapor o agua caliente. Este sistema se utiliza además en muchas viviendas, en casi todos los edificios de oficinas, hoteles y en grandes superficies como centros comerciales o grandes almacenes. Las calderas de estos sistemas utilizan combustibles como fuel-oil, gas o carbón. Cuando se quema el combustible se calientan las paredes metálicas de la caldera, y el calor se transfiere al agua, vapor o aire. La mayoría de las calderas son de funcionamiento automático, controladas por termostatos situados en las habitaciones que se van a calentar. Las que funcionan con fuel-oil o gas sólo precisan el control de los quemadores para regular el calor, pero las que funcionan con combustibles sólidos requieren un mantenimiento mayor. Precisan la admisión de combustible adicional y la eliminación de cenizas del alimentador o de la parrilla. La cámara de combustión y la caldera están situadas en un recinto aislado.

Los dispositivos que transfieren el calor que genera la caldera central a las habitaciones son los radiadores y convectores. Los radiadores consisten en una serie de rejas o bloques de hierro forjado que presentan una gran superficie para disipar más calor. Los convectores consisten en una red de tubos de un reducido espesor, de acero o de metales no ferrosos. Esta red se coloca en los recintos de manera que permita la circulación del aire, y efectúan el proceso de calentamiento por convección más que por radiación. Los almacenes, industrias y fábricas suelen llevar este tipo de convectores, que incorporan unos ventiladores eléctricos que desvían el aire a la superficie radiante. Aunque el calor se transfiere -al menos en parte- por radiación en todos los métodos de calefacción directa, el término ‘calor radiante’ se aplica a los sistemas en los que el suelo, paredes o techo se utilizan como superficies radiantes. En estos casos se colocan tuberías para vapor o agua caliente en las paredes y techos durante la construcción del edificio. Los sistemas eléctricos funcionan a través de paneles que contienen los elementos caloríficos. Estos paneles se introducen en las paredes, el techo o el suelo de las habitaciones. Los sistemas radiantes proporcionan un reparto uniforme de calor a un costo comparativamente bajo. Su rendimiento es alto, ya que calientan las superficies desde su interior y proporcionan confort sin elevar en exceso la temperatura del aire.

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