Es el paso de energía térmica desde un cuerpo de mayor temperatura a otro de menor temperatura Transferencia de calor.

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1 Es el paso de energía térmica desde un cuerpo de mayor temperatura a otro de menor temperatura Transferencia de calor

2 Formas de transmisión del calor Radiación Convección ConducciónEn objetos sólidos en fluidos (líquidos o gases) a través del medio en que la radiación pueda propagarse

3 Flujo de calor a través de medios sólidos por la vibración interna de las moléculas CONDUCCIÓN Conductividades térmicas elevadas y conducen bien el calor Conducen muy mal el calor Aislantes TERMICOS

4 Si existe una diferencia de temperatura en el interior de un líquido o un gas, se producirá un movimiento del fluido CONVECCIÓN Si se calienta un líquido o un gas, su densidad disminuye. El fluido más caliente y menos denso asciende, mientras que el fluido más frío y más denso desciende El agua caliente asciende y parte del fluido más frío baja hacia el fondo, con lo que se inicia un movimiento de circulación. El líquido más frío vuelve a calentarse por conducción

5 . Debido a que el aire caliente tiende a subir y el aire frío a bajar, los radiadores deben colocarse cerca del suelo (y los aparatos de aire acondicionado cerca del techo) para que la eficiencia sea máxima. El calentamiento de una habitación mediante un radiador no depende tanto de la radiación como de las corrientes naturales de convección, que hacen que el aire caliente suba hacia el techo y el aire frío del resto de la habitación se dirija hacia el radiador La convección natural se da también en la ascensión del agua caliente y el vapor en las calderas, y en el tiro de las chimeneas

6 El aire situado junto al panel exterior, que está más frío, desciende, mientras que al aire cercano al panel interior, más caliente, asciende, lo que produce un movimiento de circulación. Ventana con doble vidriocámara vertical llena de gas

7 RADIACIÓN Las sustancias que intercambian calor no tienen que estar en contacto, puede transmitirse aún en el vacío El Sol aporta energía exclusivamente por radiación Todos los cuerpos, cualquiera sea su temperatura, emiten energía en forma continua desde sus superficies. Energía radiante Es transportada por ondas electromagnéticas

8 Las superficies opacas pueden absorber o reflejar la radiación incidente. Las superficies mates y rugosas absorben más calor que las superficies brillantes y pulidas Las superficies brillantes reflejan más energía radiante que las superficies mates. Además, las sustancias que absorben mucha radiación también son buenos emisores; las que reflejan mucha radiación y absorben poco son malos emisores

9 Cuando las condiciones externas son distintas a aquellas que deseamos en el ambiente interior Calefaccionar, enfriar, humidificar o secar este espacio para lograr un grado de confortabilidad Aislación Térmica Los materiales y el diseño constructivo frenen la pérdida o ganancia del calor de una vivienda. Ahorro De Energía Mantención De Ambientes Temperados Nulas Condensaciones De Humedad.

10 El calor puede transmitirse por radiación, propagarse por conducción o desplazarse por convección En los materiales se propaga por conducción, adquiriendo o cediendo calor en más o menos tiempo (inercia térmica) y ofreciendo mayor o menor resistencia (conductibilidad térmica).

11 Factores que afectan la conducción Diferencias de temperatura El flujo de calor será mayor mientras mayor sea la diferencia de temperatura que exista entre ambas caras del material. Espesor del material La aislación es proporcional al espesor del material, es decir mientras más grueso sea éste mejor grado de aislación proporciona. Conductividad térmica del material Es la propiedad que tienen los cuerpos homogéneos, tales como la madera, el ladrillo o la piedra, de conducir el calor, referida al espesor. Así existen buenos conductores del calor (malos aislantes térmicos) y malos conductores del calor (buenos aislantes térmicos).

12 La disposición del material empleado Materiales Buenos conductores del calor Porosos Compactos Malos conductores del calor La capacidad aislante del muro, se mide por la cantidad calor que atraviesa por m2 de pared K = Coeficiente que mide la permeabilidad térmica de la pared K cal Hm2º Kilocalorias por cada hora, por cada metro cuadrado por cada grado de temperatura

13 Diseño solar Obtener edificios que logren su acondicionamiento ambiental mediante procedimientos naturales. Estrategias simples: Utilizando el sol, los vientos, las características propias de los materiales de construcción, la orientación, etc Pasivo Ganancia directa Es el sistema más sencillo, la captación de la energía del sol por superficies vidriadas que son dimensionadas para cada orientación, latitud y en función de las necesidades de calor del edificio o local a climatizar.

14 La luz solar que entra en el espacio a calentar, es transformada en calor en las superficies absorbentes y es dispersada hacia distintas superficies delimitantes y volúmenes espaciales.. El uso de ventanas soleadas combinadas con suelos de gran masa, es un ejemplo sencillo de esta utilización. Utilización de Ventanas claraboyas persianas para controlar la cantidad de radiación solar directa que llega al interior de una vivienda durabilidad ya que solo depende de la vida análoga del edificio ventajas

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16 Ganancia solar indirecta Ejemplos El Muro Trombe Paredes De Agua Pequeños Estanques Sobre Un Tejado La Cubierta Ajardinada. Se obtiene a través de la piel del edificio diseñada con una masa térmica Masa capaz de absorber y almacenar el calor proporcionado por la radiación solar en los momentos en que no se necesita este calor, para luego ir liberándolo en los momentos en que sí se necesita, por ejemplo, durante la noche. El calor acumulado por esta masa es cedido al interior del edificio indirectamente por conducción o convección

17 Es un muro construido en piedra, ladrillos, hormigón pintado de negro o color muy oscuro en la cara exterior. Para mejorar la captación se aprovecha una propiedad del vidrio que es generar efecto invernadero por el cual la luz visible ingresa y al tocar el muro lo calienta emitiendo radiación infrarroja a la cual en vidrio es opaco. Por este motivo se eleva la temperatura de la superficie oscura y de la cámara de aire existente entre el muro y el vidrio. Muro de acumulación no ventilado Muro trombe

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20 Muro de acumulación ventilado Similar al anterior pero incorpora orificios en la parte superior e inferior para facilitar el intercambio de calor entre el muro y el ambiente mediante convección.

21 Invernadero adosado En este caso al muro que da al mediodía se le incorpora un espacio vidriado que puede ser habitable y mejora la captación de calor durante el día y reduce las pérdidas de calor hacia al exterior. El calor allí captado se distribuye por toda la casa por convección. Para evitar perder demasiado calor por la noche, ya que el vidrio es buen transmisor de calor, es posible colocar persianas sobre los cristales que se cierran durante la noche. Otra técnica para evitar pérdidas nocturnas es separar por medio de un muro el invernadero del resto del edificio. En este caso el acceso al invernadero queda cerrado por la noche reduciendo en gran medida las pérdidas. Actúa como espacio tapón

22 Sistemas solares activos Donde la captación, el almacenamiento y la circulación o distribución funcionan con ayuda exterior o equipos. Uso se sistemas mecánicos Tecnologías avanzadas para capturar y aprovechar la energía solar. · Invernaderos más lecho de piedras: También responde al concepto de aporte directo, pero se le suma un lecho de piedras, logrando la transferencia de calor por una o más bombas. El calor es almacenado en el lecho o cama de piedras y circula por conductos entre el invernadero y el lecho, para ser distribuido por otros ambientes.

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24 Colectores de concentración Espejos que concentran la radiación solar sobre un foco determinado a través de una línea denominada eje focal, donde se ubica el receptor. El índice de concentración varía según las características constructivas, puede ir desde 2 hasta 1000 o más. Estos colectores deben instalarse con sistemas automáticos de seguimiento solar de precisión. Concentración lineal alcanzan temperaturas de 200ºc a 300ºc

25 Generan calor a alta temperatura y se utilizan como hornos industriales, refrigeración, experimentación térmica, bombeo de líquidos, calentador de comidas y generación de energía mecánica y eléctrica. Concentrador solar para calentar alimentos. Concentración puntual alcanzan temperaturas de más de 300ºc

26 Energía solar térmica Es el aprovechamiento del calor solar mediante el uso de paneles solares térmicos. El Calentamiento De Agua Sanitaria La Calefacción Por Suelo Radiante El Precalentamiento De Agua Para Procesos Industriales. Aplicaciones

27 Estos alcanzan temperaturas de hasta 100º C. Poseen un bastidor, el cual contiene una placa o superficie colectora color negro mate con una serpentina por donde circula aire o el fluido a calentar. También hay material aislante dentro del bastidor, una cámara de aire y por último un vidrio. Colectores solares planos: Para calentar agua, para usos sanitarios, temperado de piscinas y calefacción

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29 Cubierta transparente (generalmente vidrio) es la encargada de producir un efecto invernadero dentro del colector, porque permite la entrada de la radiación solar incidente (de onda corta) impidiendo la salida de la energía de la placa al calentarse (de onda larga). Placas o aletas de metal generalmente son de una aleación de cobre ya que este material ofrece buena transmisión de calor, durabilidad y de fácil trabajo. Su función es aumentar la superficie de absorción de calor. Pequeños tubos es por donde circula el agua mientras se calienta. Suelen estar soldados sobre una placa metálica negra o en su defecto tienen aletas soldadas sobre sus bordes. Caja es el soporte de todos los demás componentes. Suele ser de chapa galvanizada, ya que este material es económico y resistente a los fenómenos climáticos.

30 El calentador solar de agua Partes fundamentales: Colector Capta la energía solar y la transfiere al agua (es la parte más importante). Acumulador Allí es donde se deposita el agua caliente, para conservarla con la menor pérdida posible. Sistema de caños Poseen la función de transportar el agua fría y el agua caliente a través de los elementos que forman el sistema.

31 Sistema de termosifón o pasivo El principio de este sistema se basa en que al calentarse el agua que se encuentra en el colector, esta adquiere una menor densidad, siendo menos pesada que el agua fría a igual volumen. Así el agua caliente recibe una presión del agua fría, capaz de vencer la resistencia del circuito, y empuja a la primera a volver al colector. Su única desventaja es que el colector debe encontrarse próximo y por debajo del tanque de almacenamiento (mínimo 40cm).

32 Sistema por bomba o Activo Para este sistema se acude a una bomba que hace que el agua circule a través del colector y nuevamente hacia el acumulador.

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34 se obtiene de convertir la energía lumínica del sol en energía eléctrica. Energía solar fotovoltaica Aplicaciones Instalaciones Aisladas De La Red Eléctrica Centrales De Generación Conectadas A La Red.

35 Paneles fotovoltaicos Panel conformado de celdas de silicio, similar a la que vemos en las calculadoras de bolsillo, que produce electricidad para suplir toda o parte de la demanda diaria en edificios La radiación solar se transforma directamente en electricidad.

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37 http://www.youtube.com/watch?v=Zv0_ZVzZ3E0