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Calefação


 Biofísica

O corpo humano sadio mantém a temperatura interna em aproximadamente 37o C, sob quaisquer condições ambientais. O equilíbrio térmico é controlado pelos centros nervosos. O corpo esfria quando transmite seu calor ao meio pela radiação (através das roupas e da pele), ou pela evaporação da umidade da pele (o suor). Sob baixas temperaturas, experimenta-se uma sensação de frio, que provoca arrepios e estremecimentos. Seguindo os mesmos princípios de radiação, convecção e condução do calor, a calefação permite que o ambiente se mantenha aquecido a temperaturas agradáveis.
Chama-se calefação o conjunto de procedimentos destinados a aquecer espaços internos de casas ou edifícios, com a aplicação de diferentes princípios físicos, que devem ser levados em conta desde que se projeta a obra.
Há vários processos de calefação. Os mais simples são os sistemas individuais, ou locais, que operam pela queima de combustível no próprio lugar que se deseja aquecer. É o caso das lareiras com chaminé e das estufas a carvão. As estufas são câmaras fechadas, onde o calor do combustível queimado se propaga por radiação. A lareira é um dispositivo aberto que irradia diretamente o calor produzido pela combustão de material sólido (em geral, madeira). Seu rendimento costuma ser pobre, pois oitenta por cento do calor gerado escapa através da chaminé, o que pode ser compensado regulando-se a entrada do ar frio com uma tela ou aparador.
Os radiadores a gás fornecem outro tipo de calefação. Podem ser de dois tipos: de convecção ou de radiação. Neste último caso, um queimador ajuda a levar à incandescência certos elementos refratários, cujas temperaturas de fusão são elevadas, enquanto os sistemas de convecção fazem com que o gás quente, depois de queimado, circule por uma serpentina metálica.
Na calefação central, diversos ambientes são aquecidos a partir de um mesmo foco de calor, instalado em local à parte. O mais conhecido desses sistemas é o de água quente, formado por uma caldeira, uma bomba de impulsão e um conjunto de tubulações que, por convecção remetem a água aquecida para os diferentes ambientes. Ali, radiadores adequados, feitos em aço ou outra liga metálica, elevam a temperatura do ar ambiental até os níveis desejados. Depois de liberar calor, a água retorna à caldeira, para que a operação se repita de modo contínuo. As caldeiras podem utilizar combustíveis sólidos, líquidos ou gasosos e trabalhar com elementos líquidos (caldeiras de água) ou gasosos (caldeiras de vapor).
Além dos sistemas baseados na combustão e difusão de energia térmica, existem instalações de calefação que utilizam a eletricidade como fonte alimentadora de radiadores e painéis. Utilizando o efeito Joule, transformam energia elétrica em calor. Na segunda metade do século XX, começaram a surgir também os sistemas de calefação solar, pelos quais a luz do sol é convertida em energia térmica. Tais instalações apresentam rendimento proporcionalmente pequeno, mas têm a seu favor o fato de não produzirem elementos tóxicos ou poluentes.