A la hora de climatizar la casa, los usuarios podemos enfrentarnos con distintos tipos de dispositivos. Suelos radiantes, estufas, radiadores, bombas de calor, sistemas de radiadores… Todos son distintos y todos tienen una cosa en común: la transferencia de calor.
La climatización de una casa implica la transferencia de calor y esta transferencia puede ocurrir de tres maneras principales: radiación, conducción y convección. Son los tres sistemas empleados a la hora de calentar una casa y ahora vamos a ver la diferencia entre cada uno de ellos.
Radiación
Foto de Ben Mack
La radiación térmica es la transferencia de calor a través de ondas electromagnéticas y sin que ningún tipo de material ya sea sólido o líquido, sirva para transmitir el calor. En relación a la climatización, se refiere a la transferencia de calor desde un cuerpo caliente a objetos o superficies más frías sin que haya un medio material entre ellos.
En la climatización de una casa, la radiación tiene un buen ejemplo si nos fijamos en el sol y como los objetos reciben directamente del astro rey: no están en contacto directo, pero en verano, la baranda del balcón o el cristal de la terraza, están ardiendo por estar expuestos al sol.
Además, estufas radiantes, sistemas de calefacción por suelo radiante y chimeneas son ejemplos de dispositivos que utilizan radiación para calentar espacios.
Convección
Foto de Adams Arslan
La convección térmica es la transferencia de calor a través del movimiento de un fluido, como el aire o el agua. La convección puede ser natural (debido a las diferencias de densidad causadas por la variación de temperatura) o forzada (mediante la ayuda de dispositivos mecánicos, como ventiladores).
La convección térmica forzada se refiere al proceso de transferencia de calor a través de un material con el movimiento de un fluido, como aire o agua. Al usar «forzada», nos referimos al hecho de que el fluido se mueve debido a la intervención de un dispositivo mecánico, como un ventilador, bomba o cualquier otro sistema de transporte de fluidos.
La convección térmica forzada es comúnmente utilizada para mejorar la eficiencia de transferencia de calor en sistemas de calefacción o refrigeración. Se usa en sistemas de calefacción central (el agua o el vapor se bombean a través de tuberías y radiadores para distribuir calor por toda la casa) y también en sistemas de aire acondicionado (un ventilador fuerza el aire a través de bobinas enfriadas que absorben el calor del aire) .
Por su parte, la convección «natural» es el proceso de transferencia de calor que ocurre sin la intervención de un dispositivo mecánico. Este fenómeno se produce debido a las diferencias de temperatura y densidad en un fluido (líquido o gas) o en un material sólido.
En la convección térmica natural, el calor se transfiere a través del movimiento del fluido o de las partículas en un material y ocurre debido a las diferencias de temperatura entre dos puntos en un sistema. El calor siempre tiende a fluir desde regiones de mayor temperatura hacia regiones de menor temperatura.
Foto de RDNE Stock project
La convección térmica natural es un fenómeno común en nuestro entorno y se puede observar en muchos entornos, incluso en la circulación del aire en una habitación. Un ejemplo es el calor que coge una cacerola por el líquido caliente que hay en su interior. Pero hay más ejemplos: en el caso de un radiador, por el simple hecho de acercar la mano cuando lleva un rato funcionando ya notamos el calor gracias al movimiento del aire a su alrededor por la diferencia de temperaturas.
En la climatización de una casa, la convección es comúnmente experimentada cuando el aire caliente asciende y el aire frío desciende. Los radiadores de convección, calefactores y sistemas de calefacción por aire caliente son ejemplos de cómo se utiliza la convección para distribuir el calor en un espacio.
Conducción
La conducción térmica es un proceso físico mediante el cual el calor se transfiere a través de un material sin que haya movimiento visible (aunque sí que existe) de las partículas del material.
La conducción térmica ocurre principalmente en sólidos, aunque también puede ocurrir en líquidos y gases. En sólidos, las partículas están muy cerca unas de otras, lo que permite una transferencia eficiente de calor a través de vibraciones y colisiones entre ellas. En líquidos y gases, la conducción térmica es menos eficiente debido a la mayor separación entre partículas.
Un buen ejemplo puede ser el flujo de calor a través de una barra de metal, cuyo uno de sus extremos está a mucha mayor temperatura que el otro o el caso de una sartén sobre un radiador, que se calienta por el contacto de los materiales.
Otro ejemplo es este: ¿has pensado para qué sirve el mando de madera o plástico en algunas ollas o cacerolas? Para evitar la transferencia de calor que se genera en el recipiente por el líquido caliente que hay en su interior.
Se puede concluir que la radiación, la conducción y la convección son tres procesos de transferencia de calor diferentes, y todos pueden desempeñar un papel en la climatización de una casa. Los sistemas de calefacción y aislamiento están diseñados teniendo en cuenta estos procesos para lograr un ambiente interior confortable y eficiente desde el punto de vista energético.
Imagen portada | Mikhail Nilov
En Xataka SmartHome | Un radiador puede servir para más que calentar la casa. Estos son los usos más sorprendentes que le puedes dar
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La noticia
Esto es lo que nos dice la ciencia (de forma fácil) sobre como se genera y distribuye el calor cuando no queremos pasar frío
fue publicada originalmente en
Xataka Smart Home
por
Jose Antonio Carmona
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