Modos de transmisión del calor

El calor puede transferirse por conducción, por convección o por radiación, o por una combinación de los tres modos. El calor siempre se mueve de las zonas más calientes a las más frías, busca el equilibrio; es lo que se conoce como principio cero de la termodinámica. Cuanto mayor es la diferencia de temperatura, más rápidamente fluye el calor hacia la zona más fría.

Conducción

Conducción

Es la transmisión de energía calorífica, de molécula a molécula, a través de un material, ya sea sólido, líquido o gaseoso. Para que el calor se transmita por conducción, deberá haber contacto físico entre partículas y cierta diferencia de temperatura. Así, la conductividad térmica es la medida de la velocidad a la que el flujo de calor pasa de una partícula a otra. La tasa de flujo de calor a través de un material específico estará determinada por la diferencia de temperatura y la conductividad térmica del material.
Convección

Convección

Es la transmisión de calor debida al movimiento del aire (o un gas) o un líquido calentado de un lugar a otro, llevando consigo el calor que contiene. La tasa de flujo de calor varía en función de la temperatura del gas o líquido en movimiento y de su caudal. Las convecciones más importantes en el balance térmico de los edificios son las pérdidas (o ganancias) por ventilación y por infiltraciones. El aire acondicionado por lo general funciona solo por convección.
Radiación

Radiación

La energía calorífica se transmite en forma de luz, como radiación infrarroja u otro tipo de ondas electromagnéticas. Esta energía emana de un cuerpo caliente y sólo puede transmitirse libremente a través de medios completamente transparentes. La atmósfera, el vidrio y los materiales translúcidos dejan pasar una cantidad significativa de calor radiante, que puede ser absorbido cuando incide en una superficie. Tanto las ganancias solares como las ganancias internas son básicamente radiaciones de calor. La calefacción idealmente es por radiación o una combinación entre radiación y convección.

El acondicionamiento térmico de los edificios se basa en la radiación y en la convección

En la práctica, la transferencia de calor en las viviendas es el resultado de una combinación de los tres modos mencionados, pero el modo de transmisión más significativo es por conducción a través de la envolvente opaca de un edificio.

Transmisión de calor en edificios
Aislamiento térmico

¿Qué es un aislante térmico?

Un aislante térmico es un material usado en la construcción y en la industria, caracterizado por su alta resistencia térmica. Establece una barrera al paso de calor entre dos medios que naturalmente tenderían a igualarse en temperatura.

En general, todos los materiales ofrecen resistencia al paso de calor, pero en general se considera material aislante térmico cuando su coeficiente de conductividad térmica: (λ) es inferior a λ<0.10 W/m²·K medido a 23°C.

Corcho, aislante térmico específico

Los aislantes térmicos que tienen una conductividad térmica, <0,08 W/mC se llaman aislante térmico específico. VIPEQ F08 tiene una conductividad térmica de 0,058 W/mC.

Función de los aislantes térmicos

Las funciones y características que debe cumplir un material aislante térmicamente son:

  • Ahorro en la utilización de energía al aumentar la resistencia térmica de la envolvente.
  • Mejora del confort térmico.

Ventajas de los aislamientos

La incorporación del aislamiento térmico en las edificaciones contribuye a:

Un ahorro energético y económico

Al incorporar aislamiento térmico se reducen las pérdidas de calor o frío (invierno/verano) dentro de la vivienda; por tanto, la energía necesaria para calentar o enfriar las habitaciones será menor y supondrá un ahorro en la factura energética.

La disminución en las emisiones

Una casa bien aislada térmicamente contribuye a reducir el consumo de energía y, por tanto, la emisión de gases con efecto invernadero, principalmente CO2, emitidos por las calderas de gas, derivados del petróleo y carbón.

Una mejora en el confort

Ayuda al usuario a mantener una temperatura agradable dentro de la vivienda.

Evitar la aparición de moho

Mediante la eliminación de las condensaciones y humedades interiores que conllevan su aparición.

Otras ventajas

Una mejora en el aislamiento acústico del edificio y, en algunos casos, en la protección contra el fuego

Escala de conductividad térmica λ (W/mK)

Propiedades y características de los aislantes térmicos

Existen en el mercado una gran variedad de materiales aislantes con diferencias entre ellos, siendo la principal característica la conductividad térmica (λ) que distingue un material aislante de otro.

Materiales aislantes

El DB HE-1 del Código Técnico de la Edificación establece que los productos para los muros y la parte ciega de las cubiertas se definen mediante las siguientes propiedades higrométricas:

Conductividad térmica

Es la propiedad física que mide la capacidad aislante de un material; cuanto más bajo sea su valor más capacidad aislante tiene el material. Es una característica intrínseca de cada material que no tiene un valor fijo, sino que éste depende de varios factores, tales como la temperatura, la densidad, la humedad, y el deterioro o envejecimiento del material.

Factor de resistencia a la difusión del vapor de agua μ.

Debe ser tenido en cuenta especialmente en los aislamientos que pretenden preservar una superficie fría; si el aislamiento permite que la humedad del aire se ponga en contacto con la superficie fría, ésta se irá condensando y mojando todo el aislamiento, creando problemas de pérdidas de capacidad de aislamiento, superficies mojadas, e incluso problemas higiénicos y de mohos.

Densidad ρ (kg/m3 )

Es la masa de material que existe por unidad de volumen.

Calor específico cp (J/kg.K)

Es la energía que se manifiesta por un aumento de temperatura y procede de la transformación de otras energías.