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8.4: Comparación de Sistemas de Calefacción Doméstica (IV)

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    Sistemas de calefacción directa o in situ

    En lugar de generar aire caliente o agua en una ubicación central y luego distribuirlo por toda la casa, algunos sistemas generan calor donde se necesita localmente. El método más común es el calor de la placa base eléctrica. Otras formas incluyen el calor de queroseno; estufas de leña; y chimeneas que queman leña, carbón o gas natural. Estos sistemas pueden calentar toda la casa, parte de la casa o una habitación individual.

    Resistencia eléctrica al calor

    El calentamiento por resistencia eléctrica convierte casi el 100 por ciento de la energía de la electricidad en calor. Sin embargo, la mayor parte de la electricidad se produce a partir de generadores de petróleo, gas o carbón que convierten solo alrededor del 30 por ciento de la energía del combustible en electricidad. Debido a las pérdidas de generación y transmisión de electricidad, el calor eléctrico suele ser más caro que el calor producido en el hogar con electrodomésticos de combustión como gas natural, propano y hornos de petróleo.

    El calor de resistencia eléctrica puede ser suministrado por hornos centralizados de aire forzado o por calentadores zonales en cada habitación, ambos de los cuales pueden estar compuestos por una variedad de tipos de calentadores.

    • Los calentadores zonales distribuyen el calor de resistencia eléctrica de manera más eficiente que los hornos eléctricos porque se establece la temperatura ambiente de acuerdo a la ocupación.
    • Los calentadores zonales no tienen conductos (a diferencia de los hornos eléctricos) que puedan perder calor antes de que llegue a la habitación.
    • Los hornos eléctricos pueden acomodar la refrigeración central más fácilmente que la calefacción eléctrica zonal porque el aire acondicionado puede compartir los conductos del horno.
    • El calor de resistencia eléctrica puede ser proporcionado por calentadores eléctricos de placa base, calentadores eléctricos de pared, calor radiante eléctrico, calentadores eléctricos de espacio, hornos eléctricos o sistemas de almacenamiento térmico eléctrico.

    El Cuadro 8.1.3 proporciona más detalles sobre los sistemas de calefacción eléctrica directa.

    Cuadro 8.1.3. Sistemas eléctricos de calefacción directa

    Tipo de calentador Descripción Método de calentamiento Instalación Ventajas Desventajas
    Calentadores de placa base Calentadores zonales controlados por termostatos ubicados en cada habitación.

    Contienen elementos calefactores eléctricos encerrados en tuberías metálicas, que están rodeadas por aletas de aluminio para ayudar a la transferencia de calor y correr a lo largo de la carcasa del calentador de la placa base (gabinete).    		 Convección y radiación.

    A medida que el aire dentro del calentador se calienta, se eleva a la habitación, y el aire más frío es aspirado a la parte inferior del calentador. También se irradia algo de calor desde la tubería, las aletas y la carcasa.    		 Por lo general, se instala debajo de las ventanas, donde el aire caliente ascendente del calentador contrarresta la caída del aire frío del vidrio de la ventana.

    Rara vez se encuentra en paredes interiores porque la práctica estándar de calefacción es suministrar calor en el perímetro de la casa donde se produce la mayor pérdida de calor.

    Debe sentarse al menos 3/4 de pulgada (1.9 centímetros) sobre el piso o alfombra, para permitir que el aire más frío en el piso fluya por debajo y a través de las aletas del radiador para que pueda calentarse.

    También debe ajustarse firmemente a la pared para evitar que el aire caliente se convíe detrás de ella y raye la pared con partículas de polvo.    		 La calidad de los calentadores de placa base varía considerablemente. Los modelos más baratos pueden ser ruidosos y a menudo dan un control de temperatura deficiente.

    Busque etiquetas de Underwriter's Laboratories (UL) y la Asociación Nacional de Fabricantes Eléctricos (NEMA).

    Compara garantías de los diferentes modelos que estás considerando.
    Calentadores de pared Consiste en un elemento eléctrico con un reflector detrás de él para reflejar el calor en la habitación, y generalmente un ventilador para mover el aire a través del calentador. Convección y radiación. Generalmente se instalan en paredes interiores porque instalarlas en una pared exterior hace que esa pared sea difícil de aislar.
    Calentadores radiantes Varios tipos, incluidos los cables de calefacción eléctrica (los más comunes), los paneles de techo de yeso y los paneles radiantes metálicos (proporcionan calor radiante más rápido que otros tipos porque contienen menos material para calentar. Radiación.

    Irradia calor a los objetos de la habitación, incluida su gente. Por ejemplo, puedes sentir un panel calefactor radiante montado en el techo calentando tu cabeza y hombros si te paras debajo de él.    		 Los cables calefactores eléctricos están insertados en pisos o techos; los paneles de techo de yeso ya están equipados con cables calefactores incorporados de fábrica; y los paneles radiantes metálicos están montados en el techo. Ofrece calefacción sin corrientes de aire que se divide en zonas fácilmente.

    No ocupa espacio interior, lo que le permite una total libertad para colocar los muebles sin preocuparse por impedir el flujo de aire de los registros o los calentadores de placa base.

    Los fabricantes afirman que el calor radiante puede proporcionar comodidad similar a otros sistemas a temperaturas más bajas del aire interior, ahorrando alrededor del 5 por ciento de los costos de calefacción de espacios.    		 Los críticos dicen que puede ser difícil controlar la temperatura del aire con un termostato. La gran capacidad de almacenamiento de calor del concreto o yeso que rodea los cables calefactores puede provocar fluctuaciones mayores de lo normal en la temperatura del aire ambiente, ya que lleva bastante tiempo calentar la masa de almacenamiento. Además, algunos ocupantes se quejan de que sus cabezas son demasiado cálidas en habitaciones que utilizan calor radiante en el techo.

    El suministro de calor en el techo o el piso, que son ubicaciones que normalmente bordean el exterior o los espacios sin calefacción, puede resultar en mayores pérdidas de calor. Por ejemplo, si hay algún defecto en una losa de concreto calentada o huecos en el aislamiento del techo por encima de los elementos calefactores, un gran porcentaje del calor eléctrico puede escapar al aire libre sin nunca calentar la casa.
    Calentadores de espacio Vienen en una amplia variedad de modelos, ya sean incorporados o portátiles.

    Los calefactores portátiles, así como muchos calentadores de espacio incorporados para habitaciones pequeñas, tienen termostatos incorporados. Las habitaciones más grandes climatizadas con calentadores eléctricos incorporados deben tener termostatos de bajo voltaje instalados en un área que mantenga la temperatura promedio de la habitación.    		 Pueden tener ventiladores para hacer circular el aire caliente, y también pueden estar diseñados para transferir parte de su calor por radiación. Todos estos calentadores deben tener una holgura adecuada para permitir que el aire circule de manera segura.

    Chimeneas

    Las chimeneas se utilizan muy comúnmente en habitaciones familiares y otras áreas de estar para dar una sensación cálida y acogedora. Estas chimeneas pueden ser de leña o de gas natural.

    Generalmente, las chimeneas transfieren el calor por radiación, y los gases de combustión calientes (que transportan mucha energía térmica) salen a través de la chimenea. Los gases calientes son más ligeros y se elevan por la chimenea; una succión natural creada por este flujo extrae el aire caliente caliente de la habitación.

    La mayoría de las veces, el aire caliente calentado en la habitación por el combustible principal de calefacción también es aspirado a la chimenea y sube por la chimenea, lo que resulta en una pérdida neta de energía. Se estima que alrededor del 75 por ciento del aire caliente se pierde a través de la chimenea. Sin embargo, mucha gente todavía usa chimeneas de manera ineficiente.

    El siguiente video muestra cómo funcionan las chimeneas.

    Ventajas y desventajas de los sistemas de calefacción directa

    El Cuadro 8.1.4 analiza los detalles de los sistemas de calefacción directa.

    Cuadro 8.1.4. Ventajas y desventajas de los sistemas de calefacción directa

    Ventajas Desventajas
    Genera calor en el punto de uso (sin pérdidas de transmisión) Calienta solo ciertas partes del hogar
    Barato de comprar e instalar No se puede utilizar para enfriar
    Fácil control local en cada habitación Ocupa espacio en habitaciones
    En hogares bien aislados, puede ser más barato que otros sistemas Generalmente menos eficiente que otros sistemas de calefacción central

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