martes, 7 de enero de 2014

¿AHORRO DE ENERGÍA EN UN SISTEMA DE PRODUCCIÓN DE CALOR A PARTIR DE ELECTRICIDAD?

Hoy en día proliferan los anuncios publicitarios que venden un sistema de producción de calor a partir de la energía eléctrica de los cuales se dice que ahorran hasta un 80% en comparación con otros, ¿puede ser esto verdad?


Los sistemas de producción de calor para los hogares a partir de la energía eléctrica se basan en el uso de una resistencia eléctrica en la que, al paso de la corriente eléctrica, se transforma ésta en calor.

Hay dos leyes de la física muy básicas que se estudian, incluso en la Enseñanza Secundaria Obligatoria:

1ª) La energía ni se crea ni se destruye, solo se transforma.

Si no podemos incumplir esta ley, entonces toda la energía eléctrica se transformará en calor. Da igual el sistema empleado, siempre y cuando use resistencia eléctrica, dispositivos de los cuales estamos hablando en este momento.

2ª) Ley de Joule dice que en una resistencia eléctrica la energía la energía producida, en forma de calor, es igual al producto de la tensión eléctrica, por la intensidad de corriente eléctrica y por el tiempo:
E = V x I x t


(Wikipedia: James Joule)

Al margen de las unidades de medidas que usemos para las magnitudes indicadas -V, I, t- la energía producida por cualquier aparato en forma de calor (basado en la resistencia eléctrica) dependerá de V = 230V, que es la misma en todas la viviendas, ‘t’, el tiempo que esté conectado el aparato, es independiente del tipo de aparato y, por último, I (intensidad de la corriente eléctrica) ésta será proporcional a la potencia de la resistencia (a más corriente eléctrica, más potencia y más calor)

En ningún caso se habla de alguna magnitud que dependa del material con que esté fabricada la resistencia (esto influirá en la potencia) aunque los equipos estén fabricados con distinto material si la potencia es la misma el consumo de electricidad será el mismo.

¿ Entonces es una falacia el argumento que esgrimen algunos para defender que sus equipos están fabricados con unos materiales revolucionarios y  ahorran energía?

En parte tienen razón. Veamos la explicación.

El calor se puede transferir de un cuerpo a otro por tres medios:

  • Conducción: a través de un cuerpo sólido, por ejemplo, a través de una barra de metal.
  • Radiación: a través de la radiación que produce cualquier cuerpo por el mero hecho de estar a una determinada temperatura, por ejemplo, una pared a la que le ha estado dando todo un día el sol, al llegar la noche, dicha pared emitirá una radiación que podremos notar si nos ponemos frente a ella.
  • Convección:  el calor se transmite a través de un fluido, por ejemplo, el aire, la resistencia eléctrica calienta el aire que le circunda y el aire caliente se distribuye a otros cuerpos y cede les cede calor.

Si hablamos ahora del calor que nos llega a nosotros (las personas que disfrutan del sistema de calefacción) del producido por el sistema de producción de calor, podemos descartar el sistema de transmisión de conducción, ya que este se produce solo cuando nuestro cuerpo está en contacto directo con la superficie del sistema de calefacción (no habitual en los sistemas para calefactar hogares, a lo mejor si en una manta eléctrica o dispositivo similar)

Luego nos queda dos sistemas: radiación y convección.

La radiación se transmite en línea recta, por ejemplo, como la luz emitida por una linterna, si hay algún obstáculo entre el foco y nosotros no nos calentará. En cuanto a la convección nos dará calor el aire calentado por sistema de calefacción.

Vamos acabando. El ahorro energético que estos sistemas proponen viene del mayor aprovechamiento del sistema de transmisión de calor de radiación frente al de convección, es decir, se basan en usar una mayor superficie de radiación (de ahí su nombre: radiadores) ya que a mayor superficie más radiación, y menos temperatura (ya que ésta sería empleada en calentar el aire de la habitación)

En conclusión, para obtener un confort de estos sistemas hay que estar frente al radiador, sin obstáculo algunos entre ambos, a cambio de que la temperatura de la habitación sea menor. Queda a criterio de cada uno si lo que se quiere es calentarse uno mismo quedando frente al radiador o calentar todo el aire de la habitación.

A modo de ejemplo, suponer que estamos frente a una gran hoguera, la superficie de nuestro cuerpo expuesta directamente a ella estará muy caliente (radiación), pero si estamos en la calle y la temperatura del aire de bajo cero, la superficie de nuestro cuerpo no que está expuesta a la radiación estará fría. Esto sucede también a los astronautas cuando salen de sus naves espaciales, la cara expuesta al sol está muchas decenas de grados centígrados sobre cero, y la no expuesta a varias decenas de grados bajo cero, por eso por el interior del traje tiene que circular un fluido que reparta uniformemente la temperatura alrededor del cuerpo del astronauta.

Con lo expuesto tendremos criterios a la hora de adquirir uno de estos equipos que nos prometen un ahorro altísimo, que no lo es, en absoluto, si lo que queremos es subir la temperatura del aire de la habitación.

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