Calentadores
Cuando el hombre descubrió el fuego, se aliviaron todo tipo de problemas. El fuego tenía muchos usos ingeniosos, desde cocinar alimentos hasta ayudarnos a ver después de la puesta de sol y mantenernos calientes. Aunque las cosas han cambiado bastante desde aquellos días, nuestra dependencia no lo ha hecho. Ahora podría seguir hablando sobre los muchos usos del fuego, pero esta lección se centrará en el aspecto del fuego de «mantenerse caliente».
Desafortunadamente, no siempre es factible tener un fuego abierto dentro de nuestras casas, por lo que (como humanos inteligentes), hemos ideado algunas formas ingeniosas de mantenernos calientes sin quemar nuestras casas, bueno, la mayoría de las veces. Entonces, aunque a veces se usa un fuego abierto cuando va de campamento, esta lección se enfocará en los sistemas de calefacción que no dependen de los fuegos abiertos, incluidos los de aire forzado, radiadores y calentadores eléctricos.
Aire forzado
Comencemos con uno de los sistemas de calefacción más comunes en los Estados Unidos, que calienta aproximadamente 35 millones de hogares. Los calentadores de aire forzado tienen un horno, que puede funcionar con gas natural, electricidad o aceite, que calienta el aire. Este aire caliente viaja a través de una serie de conductos hasta los registros, lo que permite que el aire ingrese a la habitación. Los sistemas de calefacción de aire forzado dependen de la convección para calentar su hogar.
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Una nota rápida sobre la convección antes de continuar. La convección es la transferencia de calor, que resulta en el movimiento circular del aire (o líquido, pero nuestro enfoque aquí es el aire). El sistema de calefacción de aire forzado calienta el aire circundante expulsando aire caliente de los registros. Este aumento de la energía térmica hace que las partículas de aire reboten más y se separen más, volviéndose menos densas que el aire circundante. Este aire menos denso se eleva. Con el tiempo, se enfriará de nuevo y las partículas se acercarán y volverán a ser densas. Este aire denso se hunde, donde se volverá a calentar y el ciclo se repite.
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Radiador
Pasemos a otro sistema de calefacción popular, o el radiador . Los calentadores de radiador han existido desde el siglo XIX y son una opción popular para muchos sistemas de calefacción doméstica en la actualidad. Hay un par de tipos de radiadores, pero nos centraremos en los radiadores de vapor , que funcionan con una caldera. La caldera calienta el agua y la hace hervir, creando así vapor. Este vapor viaja a través de un conjunto de tuberías hasta el radiador y el calor se transfiere al aire por convección y radiación . ¿Recuerdas la convección? Sin embargo, es un poco diferente del sistema de aire forzado porque, en este caso, el aire caliente no entra en la habitación. En cambio, el radiador caliente calienta el aire circundante.
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Los radiadores también pueden calentar su casa a través de la radiación , que es la transferencia de calor a través de ondas electromagnéticas. Esto es diferente a la convección porque la convección requería la presencia de partículas para la transferencia de calor.
Bien, volvamos a los radiadores de vapor. Después de que el vapor se enfría y se condensa, o vuelve a convertirse en líquido, vuelve a la caldera donde se recalienta.
Eléctrico
El último tipo de calentador en el que nos centraremos hoy es el calentador eléctrico , que utiliza elementos calefactores . Los elementos calefactores son sustancias, generalmente metálicas o cerámicas, que emiten calor. Cuando la electricidad fluye a través de los elementos calefactores, hace que se calienten. Esto funciona cuando los elementos calefactores están hechos de un material que conduce bien el calor. En otras palabras, el calor puede fluir fácilmente del área caliente al área fría.
Algunos ejemplos de calefactores que utilizan elementos calefactores incluyen calefactores portátiles y calefactores eléctricos de zócalo, solo por nombrar algunos. Los calentadores eléctricos también funcionan por convección. A medida que la electricidad se convierte en energía térmica, el calentador calienta el aire circundante (y ahora que es un experto en convección, ya conoce el resto, ¿no?). Algunos calentadores eléctricos también pueden calentar una habitación mediante radiación.
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Resumen de la lección
Sin duda, calentar una casa con fuego sería divertido y nos conectaría con nuestros primeros antepasados, pero un fuego abierto en su hogar no es realmente factible (o seguro), por lo que la gente ha inventado otras formas de mantenerse calientes, como: aire forzado , radiadores y calentadores eléctricos . Tomemos un momento para revisar cada uno.
¿Cómo afecta la quema de combustibles a la calidad del aire?
- Los calentadores de aire forzado usan un horno para calentar el aire. Este aire viaja a través de una serie de conductos y se libera a través de un registro. Utiliza la convección para calentar una habitación.
- Hay un par de tipos diferentes de radiadores, pero nos centramos en el radiador de vapor, que calienta el agua hasta que se convierte en vapor. Este vapor viaja hacia el radiador y lo calienta, calentando así el aire circundante por convección y radiación .
- Finalmente, los calentadores eléctricos tienen elementos de calentamiento , que transfieren energía eléctrica en energía térmica, calentando así el aire circundante a través de convección y radiación.
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