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Calor solar

Durante una hora de sol, casi un kilovatio de energía solar alcanza cada centímetro cuadrado de la superficie terrestre. La cantidad real de energía recibida varía de acuerdo al momento del día, la época del año, la latitud, la claridad de la atmósfera y con la dirección relativa del sol con respecto a la superficie absorbente que recibe la energía. Esta energía es suficiente para calentar edificios diseñados exprofeso, que cuenta con la cantidad adecuada de superficies absorbentes y sistemas de almacenamiento de calor para abastecer al edificio durante la noche y cuando la climatología sea inestable. El método más común consiste en colocar paneles que incorporan circuitos de agua en el tejado. El agua, que se calienta por la acción del sol, baja a un depósito o tanque aislado y situado en el interior de la casa y éste constituirá la fuente de calor. En zonas donde el frío es intenso, es necesario disponer de una fuente de calor suplementaria. Muchos sistemas de este tipo funcionan con éxito en muchos países, sobre todo en áreas donde el clima no es especialmente frío. El sellado adecuado de los cristales de las ventanas, o la utilización de doble cristal, también reduce el consumo de combustible y de electricidad para calefacción en invierno.

Calentadores portátiles

 

Las viviendas que no disponen de sistema de calefacción central pueden calentarse con diversos tipos de aparatos portátiles o semiportátiles, muchos de los cuales pueden transportarse de una habitación a otra de acuerdo a sus necesidades. Los aparatos más utilizados son las estufas de petróleo y los calefactores eléctricos. Una estufa de petróleo está hecha con chapa de metal y contiene uno o varios quemadores de mecha que calientan varios conductos metálicos en su interior. Estas estufas calientan tanto por radiación como por convección: reciben aire frío por diversos orificios en su base y emiten aire caliente por las perforaciones de la parte superior. Hay estufas de este tipo de gran tamaño, que pueden calentar varias habitaciones. Deben utilizarse con ventilación adecuada porque los gases de la combustión pueden ser perjudiciales. Los calefactores eléctricos más sencillos calientan por radiación; consisten en una resistencia que se calienta, situada delante de un reflector que concentra el calor radiante en un haz estrecho. Ciertos calefactores incorporan un ventilador que obliga al aire a circular a través de la unidad calentadora, por lo que calientan por radiación y convección. Otros modelos consisten en una lámina o tubo de cristal resistente al calor o de cuarzo en el que se introducen los alambres de resistencia eléctrica. Estos alambres calientan la lámina o tubo que irradia el calor. De esta manera, al no haber alambres incandescentes, su utilización es más segura.

Los radiadores eléctricos de vapor se utilizan para completar otros sistemas de calefacción. Son calderas de vapor en miniatura en las que un dispositivo eléctrico genera vapor para calentar un pequeño radiador convencional relleno en parte de agua. No precisan la instalación de tuberías y se pueden transportar de un lugar a otro; basta con enchufarlos a la red eléctrica. También hay radiadores de aceite que se calientan por electricidad.

Ventilación

Los edificios en los que viven y trabajan las personas deben ventilarse para reponer oxígeno, diluir la concentración de dióxido de carbono así como de vapor de agua y eliminar los olores desagradables. Suele haber circulación de aire o ventilación a través de los orificios de las paredes del edificio, en especial a través de puertas y ventanas. Pero esta ventilación natural, quizá aceptable en viviendas, no es suficiente en edificios públicos, como oficinas, teatros o fábricas.

Los sistemas de ventilación en fábricas deben eliminar los contaminantes que pueda transportar el aire de la zona de trabajo. Casi todos los procesos químicos generan gases residuales y vapores que deben extraerse del entorno de trabajo con efectividad y en ocasiones contando con un presupuesto ajustado. Los ingenieros químicos, en particular, se encargan del diseño de los sistemas de ventilación para fábricas y refinerías.

La mayoría de los ingenieros consideran que para mantener un recinto ventilado hay que renovar el aire por completo de una a tres veces por hora, o proporcionar a cada ocupante de 280 a 850 litros de aire fresco por minuto. Para conseguir esta ventilación es necesario utilizar dispositivos mecánicos para aumentar el flujo natural del aire.

Los dispositivos de ventilación más sencillos son ventiladores instalados para extraer el aire viciado del edificio, y favorecer la entrada de aire fresco, o para realizar ambas funciones. Los sistemas de ventilación pueden combinarse con calentadores, filtros, controladores de humedad y dispositivos de refrigeración. Muchos sistemas incorporan intercambiadores de calor. Estos sistemas aprovechan el aire extraído para calentar o enfriar el aire nuevo; así aumentan la eficacia del sistema y reducen la cantidad de energía necesaria para su funcionamiento.











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