Es conveniente saber el funcionamiento de los dispositivos de calefacción y refrigeración para comprender las ventajas y los inconvenientes de cada uno de ellos. De esta forma veremos cuál de ellos aporta mayor confort y nos conviene más tener en casa.
La transmisión de energía se realiza por cuatro tipos de aparatos diferentes: radiadores, convectores, estufas y suelo radiante. Cada uno transmite el calor y el frío de forma diferente. En el resto del artículo veremos estas formas de transmisión de calor.
Funcionamiento de los dispositivos de calefacción más clásicos: los radiadores
Un radiador se calienta gracias a las tuberías de agua caliente que pasan por su interior. Ahora bien, una vez que el radiador está caliente tiene que comunicar ese calor al exterior. La forma que tienen los radiadores de transmitir el calor se denomina convección.
La transmisión de calor por convección se produce en los fluidos, tanto líquidos como gases. Concretamente, se produce debido al movimiento masivo de las moléculas de una parte del fluido a otra.
Para que este movimiento de partículas se produzca, tiene que haber diferencia de temperatura entra las diferentes zonas del fluido. En el caso que nos ocupa, el fluido es el aire que ocupa una habitación.
Para que se produzca la convección se tiene que transferir calor y a la vez haber un movimiento apreciable en el aire. Lo que hace el radiador de calefacción es transferir calor y provocar movimiento en el aire. Gracias a las diferencias de temperatura se crea una corriente circular de aire casi inapreciable.
La pequeña corriente de aire que se produce pasa por los huecos del radiador y se calienta. El aire caliente asciende hasta la parte más alta de la habitación. Al llegar arriba, las moléculas de aire caliente desplazan a las que estaban allí, que están más frías, hacia la parte baja de la estancia. Este proceso se repite mientras el radiador esté caliente.
En los radiadores clásicos, que son los que trabajan a alta temperatura, ese proceso de convección se produce de forma natural. Sin embargo, hay otro tipo de convección, que es la convección forzada.
Esta ocurre cuando hay que forzar al fluido a moverse utilizando medios externos como ventiladores, bombas o soplantes. Esto ocurre con los radiadores de baja temperatura, que llevan pequeños ventiladores.
Funcionamiento de los convectores
Los convectores son sistemas de calefacción que trabajan por convección. Los más populares son los fancoils y los splits de aire acondicionado, que se instalan sobre todo con aerotermia.
Son aparatos muy versátiles. Existen bastantes modelos con potencias diferentes, tamaños distintos y pueden colocarse tanto en la pared como cerca del suelo. Algunos incluso se pueden programar por Internet.
Un convector es un sistema que transmite energía por convección. Vienen conectados a la corriente eléctrica o a bombas de calor. Tienen en su interior unas resistencias que calientan el aire que circula a través de ellas y lo elevan expulsándolo hacia el exterior por unas rejillas.
El tipo de convección de estos dispositivos es la convección forzada, la cual queda explicada en el apartado anterior.
Cuando tenemos una bomba aerotérmica que lleva conectados varios convectores, estos sirven tanto para expulsar aire caliente como para expulsar aire frío.
Transmisión de calor en las estufas de pellets
El funcionamiento de las estufas de pellets no tiene nada que ver con un radiador tradicional. Su forma de transmitir el calor sí es la misma, la convección natural.
Funcionamiento de los dispositivos de calefacción más modernos: el suelo radiante
La calefacción por suelo radiante se basa en un suelo que emite radiación térmica. Dicho de otra forma, el suelo transmite calor al aire. La energía térmica del aire se transmite en forma de ondas electromagnéticas.
El suelo radiante tiene debajo de la parte visible un sistema de tuberías por las que circula agua caliente y así es como se calienta el suelo. El calor del suelo irradia hacia arriba y se transmite a los cuerpos de alrededor.
¿Cuál es el mejor dispositivo de calefacción?
El mejor dispositivo de calefacción y refrigeración es aquel que proporciona más confort. Esto solo lo puede determinar el usuario. Y, para las personas que se encuentran en un edificio, la mejor manera de sentirse cómodas es no pasar frío en invierno ni calor en verano.
El sistema que mejor consigue esto es el suelo radiante. Las ondas electromagnéticas que emite el suelo tienen energía potencial, que conservan mientras no colisionan contra ningún obstáculo.
Cuando estas ondas chocan contra cualquier cuerpo, la energía potencial se transforma en energía térmica y se transfiere al cuerpo contra el que colisionan. Por esto, con el suelo radiante, tanto el calor como el frío se sienten más rápidamente.
Además, no es necesario que el suelo radiante alcance la temperatura que alcanzan los radiadores para que los usuarios se sientan calientes.
Tanto los radiadores como los convectores calientan las estancias por convección. Como la transmisión de calor por convección lleva consigo un cierto movimiento de aire, entonces el aire caliente sube hacia arriba, el frío se queda abajo y cuesta más tiempo calentar una estancia.
Con la transmisión de calor por radiación, en cambio, el flujo de aire es mínimo, lo cual contribuye a mantener la temperatura agradable y uniforme en las habitaciones.
Resumen del funcionamiento de los dispositivos de calefacción
Para finalizar, dejamos a continuación un listado de los dispositivos de salida que se pueden incluir en los sistemas de calefacción y refrigeración y cómo transmiten el calor al entorno:
- Los radiadores tradicionales transmiten el calor por convección natural.
- Los radiadores de baja temperatura transmiten el calor por convección forzada
- los fancoils transmiten el calor por convección forzada
- Los splits transmiten el calor por convección forzada
- El suelo radiante transmite el calor por radiación.