El calor se transporta siempre desde el cuerpo o zona más caliente hacia el cuerpo o zona más fría, entregando energía calórica hasta lograr el equilibrio térmico.
Mecanismos de Transferencia de Calor
Existen tres mecanismos principales de transferencia de calor:
- Conducción: El calor se transporta por medios generalmente sólidos en contacto, aunque puede ser también a través de líquidos o gases. En una vivienda, este es el mecanismo más común.
- Convección: El calor se transporta a través de fluidos como el aire o el agua. Al mezclarse con un fluido de menor temperatura, se genera la transferencia de calor.
- Radiación: Cualquier objeto caliente irradia calor sin necesidad de un medio o cuerpo sólido. Un ejemplo claro es la radiación solar, donde sentimos el calor a través de la luz del sol (radiación infrarroja).
Aislamiento Térmico
Los aislantes térmicos actúan como una barrera para la transferencia de calor por conducción. Sin embargo, es importante tener en cuenta que los buenos aislantes térmicos no son necesariamente buenas barreras de radiación, y viceversa.
Conductividad Térmica (λ)
La Conductividad Térmica (λ) es la propiedad de los materiales que mide la capacidad de conducción del calor. Mide la cantidad de calor que pasa a través del aislante o material de una superficie y espesor dado cuando la diferencia de temperatura entre sus caras es de 1 °K (o 1°C). Se mide en W/mK (Watts por metro Kelvin).
Este valor se determina experimentalmente según la norma chilena NCh850 o NCh851 y se certifica en laboratorios autorizados (IDIEM, DICTUC o U. del Bio-Bio). Materiales con una menor conductividad térmica son materiales más aislantes (o menos conductores del calor).
Resistencia Térmica (RT)
La Resistencia Térmica (RT) es la capacidad de un material aislante o de la envolvente de una vivienda de resistirse u oponerse al paso del calor, y se mide en [m2K/W]. Para obtener una alta resistencia térmica, se debe instalar un aislante con baja Conductividad Térmica (λ) y un gran espesor (e).
Es de suma importancia, si usted está cotizando aislantes térmicos, uno de los principales datos que debe comparar junto con el precio final es la Resistencia Térmica (RT), ya que en términos prácticos esto es la aislación térmica que usted está comprando para su vivienda.
El Parámetro R100
Este parámetro es obligatorio y aplica a todos los materiales de aislación térmica que cuenten con certificados de conductividad térmica (NCh 2251). El R100 es básicamente la Resistencia Térmica (RT) de un material aislante que para facilitar la comparación y entendimiento de los consumidores se multiplicó por 100.
Transmitancia Térmica (U)
La Transmitancia Térmica (U) consiste en la cantidad de calor que pasa por un material o elemento de la envolvente por una superficie y espesor dado cuando la diferencia de temperaturas es de 1°K entre cada lado.
Normativa Chilena
La Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones (OGUC versión 2018) establece las Resistencias Térmicas (RT) Mínimas que nos exige la normativa en Chile. En otras palabras, la cantidad de calor máximo que permitiremos dejar pasar (Transmitancia Térmica (U)), ya sea hacia el exterior en invierno o hacia el interior en verano. A continuación, los valores de la normativa por zona de Chile siendo la zona 1 el norte y la zona 7 la región Austral de Chile.
El Cobre: Un Material Destacado
El cobre es un material ampliamente utilizado debido a sus excelentes propiedades tanto térmicas como eléctricas. A continuación, se detallan algunas de sus características más importantes:
- Conductor Eléctrico Preferido: Su conductividad superior permite el uso de conductores más pequeños, ahorrando espacio y dinero.
- Excelente Conductor Térmico: Se calienta y enfría rápidamente, siendo ideal para la gestión térmica.
- Antimicrobiano: Tiene capacidades para la salud y la curación.
- Durable y Resistente a la Corrosión: Puede soportar presión inmensa y cambios extremos de temperatura, manteniendo su integridad durante años.
- Versátil y Dúctil: Puede formarse y procesarse en formas y tamaños únicos, reteniendo su fuerza central.
- Infinitamente Reciclable: Sin pérdida de rendimiento, siendo casi indistinguible del cobre recién extraído.
- Estéticamente Agradable: Usado por artistas durante miles de años.
Se estima que el 80 por ciento de todo el cobre extraído durante los últimos 10.000 años todavía se usa en algún lugar hoy en día. Las estimaciones también revelan que el 33% de la demanda anual mundial de cobre proviene del cobre reciclado.
Conductividad Térmica de Diferentes Materiales
Con WL 376 se pueden analizar diferentes materiales de construcción no metálicos en cuanto a su conductividad térmica según la norma DIN 52612. En el volumen de suministro están incluidas muestras de diferentes materiales: placas termoaislantes de Armaflex, cartón gris, PMMA, poliestireno expandido, PS, POM, corcho y yeso.
Todas las muestras tienen las mismas dimensiones y se insertan entre una placa calentada y una placa refrigerada por agua. La placa caliente se calienta con una manta térmica eléctrica. En la placa fría, la temperatura se obtiene a través de una refrigeración por agua.
Con ayuda del software suministrado se ajustan las temperaturas para la placa caliente por encima de la muestra y para la placa fría por debajo de la muestra. El flujo térmico, que fluye entre la placa caliente y la placa fría atravesando la muestra, se mide con un sensor especial.
Los valores medidos se pueden almacenar y procesar con ayuda del software para la adquisición de datos adjuntado.
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