Logotipo Caloryfrio
Menu

¿Qué es el Efecto Joule? Aplicaciones para calefacción

Efecto Joule y su explicaciónEl efecto Joule es un fenómeno por el que los electrones en movimiento de una corriente eléctrica impactan contra el material a través del cual están siendo conducidos. La energía cinética que tienen los electrones se convierte entonces en energía térmica, calentando el material por el que circulan. El aumento de esta temperatura tiene distintas aplicaciones, entre ellas el uso en sistemas de calefacción de distintos tipos.

A continuación, profundizaremos en esta explicación y también en las particularidades de sus distintas aplicaciones.

Explicación del Efecto Joule

James Prescott Joule descubrió en 1841 que cuando una corriente eléctrica fluye por un sólido o líquido con una cierta conductividad, la energía eléctrica se convierte en calor a través de las pérdidas resistivas de forma irreversible. Los electrones que colisionan, tal y como se ha explicado, con los átomos del material conductor, causando que el calentamiento de éste. Pero ¿de qué factores depende este fenómeno?

La Resistencia (R): Es la oposición que ejerce un material al paso de los electrones. Cuanto mayor sea, más colisiones ocurrirán y el material se calentará más. Se expresa en ohmios.

La Intensidad (I): La cantidad de electrones que recorren el circuito por unidad de tiempo. Se expresa en amperios.

Energía disipada (E): La energía que se disipa en un conductor al circular por él energía eléctrica. Se expresa en Joules o Julios.

Tiempo (t): El tiempo durante el que fluye la corriente.

Por lo tanto, la fórmula que relaciona estos conceptos a través de Efecto Joule es la siguiente:

E = R·I2·t

Debemos recordar que esta fórmula puede expresarse de distintas maneras teniendo en cuenta la correlación de los parámetros. En algunos casos también aparece expresada en función de la Potencia (P), siendo ésta el Voltaje (V) por la Intensidad, y siendo el Voltaje, la Intensidad por la Resistencia. Es decir:

E = P·t = V·I·t = (R·I)·I·t= R·I2·t

El efecto Joule en calefacción

El Efecto Joule tiene diversas aplicaciones en calefacción, conocidos todos ellos como sistemas de calefacción eléctricos. A pesar de que todos los sistemas funcionan mediante el mismo principio, hay notables diferencias con respecto a la forma en la que se difunde el calor. De hecho, los sistemas existentes de calefacción se pueden dividir en sistemas de convección y sistemas de radiación.

Sistemas de Convección

La convección se basa en el calentamiento del aire de una estancia. Este aire cambiará de densidad, ascendiendo y haciendo a su vez descender el aire más frío, que se calentará a su vez al descender. De esta forma se crea un ciclo que acaba conllevando una climatización de la estancia. A su vez, también existen distinciones con respecto a los sistemas que utilizan la convección:

  • Convección natural: Es una fuente de calor a través de una resistencia, en forma de panel o de cable retorcido. Es un sistema lento que crea corrientes ascendientes de aire para la convección. También es importante mencionar que las corrientes de aire que se generan hacen que el polvo de la estancia se queme en la resistencia, dejando en ocasiones una mancha negruzca en la pared.
  • Convección con inercia: Son radiadores eléctricos en los que la resistencia interna está sumergida en un fluido (como aceite). Al calentarse el aceite calienta el radiador, y este calienta la estancia. Tarda en arrancar, pero calienta bien las estancias.
  • Convección forzada: Son los calefactores o termoventiladores. Estos sistemas hacen pasar aire a través de las resistencias expulsando aire caliente. Estos sistemas son más rápidos calentando las estancias, pero también tienen un consumo elevado.

Sistemas de radiación

Estos sistemas de emisión de calor calientan mediante radiación electromagnética los objetos que se encuentran cerca de las fuentes de emisión. La ventaja de estos sistemas es que no consumen una gran cantidad de energía, pero si no nos colocamos en la trayectoria del calor irradiado es posible que nuestra sensación térmica sea de frío, ya que no calientan la estancia igual de bien que los sistemas eficientes de convección.

A este tipo de estufas que se iluminan con una luz rojiza se la llama también calefacción infrarroja de onda corta. Existe también una calefacción infrarroja de onda larga, que difunfunde el calor de una forma menos directa.

Esta radicación no genera ningún tipo de problema en la salud, a excepción de las quemaduras o el envejecimiento de la piel si nos acercamos demasiado a los focos intensos de calor.

Efecto Joule y eficiencia

La calefacción eléctrica mediante efecto Joule no suele ser muy recomendable como sistema de calefacción principal en primeras viviendas. Si bien es cierto que el rendimiento de estos equipos a base de resistencias suele ser que por 1 kWh de energía eléctrica consumida se consigue emitir un 1 kWh de energía térmica, la obtención de ese kWh de energía eléctrica ha supuesto unas importantes cantidades de emisiones en el mix energético español actual. En el momento en el que toda la energía eléctrica sea limpia, será un sistema sostenible, aunque no eficiente.

¿Por qué se dice que, si con un rendimiento cercano al 100%, no es un sistema eficiente? Porque hoy en día existen sistemas eléctricos que son 1 kWh de energía eléctrica consumida se consiguen un mínimo de 4 kWh de energía térmica mediante sistemas a base de bomba de calor. Y además estos sistemas están en continuo desarrollo, mejorando esas eficiencias día a día. Por ello, la calefacción eléctrica mediante efecto Joule puede ser una solución válida para ciertos casos concretos, pero para una calefacción central convencional se debe estudiar cuál es el sistema más apropiado.

Modificado por última vez enMiércoles, 01 Julio 2020 11:46
volver arriba

Smartset APP de WOLF para regular la climatización de tu smart home

Gracias a la aplicación Smartset de WOLF, podrás proporcionar a tu hogar de un ambiente óptimo, regulando la calefacción, ventilación, agua caliente y la energía solar en una interfaz que permite la conexión remota de todo tu hogar. Esta operación se realiza a través de la App WOLF Smartset; desde la que, tanto el usuario como el técnico, pueden conectarse con los equipos WOLF. “Con solo conectar el sistema de domótica de WOLF a Internet a través de este módulo de interfaz, el usuario podrá manejar o controlar, de una manera atractiva y sencilla, la calefacción o ventilación de su hogar desde su propio Smartphone, Tablet o PC”. En este vídeo te explicamos cómo funciona la app WOLF Smartset

¿Cómo funciona la nueva Válvula de radiador Racor PRO de ORKLI?

Racor PRO es la alternativa desarrollada por Orkli a la tuerca manguito, más tapón reductor. Se trata de una solución integral que aumenta la seguridad de las uniones de la válvula de radiador, ya que se pasan de 3 a 2. Una unión menos se traduce en más seguridad y más economía. Un producto revolucionario en la conexión de radiador, que elimina un punto de unión, por lo tanto, reduce riesgo de fuga y permite un ahorro en tiempos de instalación en más de un 50%. Es un producto diseñado y patentado por Orkli. Para saber más: https://www.caloryfrio.com/calefacc...

¿Conoces Junkers Plus? El club de los profesionales de la instalación

Junkers Plus te ofrecerte toda la tranquilidad y el respaldo que merece tu empresa. Con la experiencia de Junkers y la capacidad innovadora de Bosch, el club Junkers Plus los mismos beneficios de siempre y ofreciéndote nuevas ventajas adicionales que harán tu día a día más fácil. Con la aplicación para móviles Junkers Plus puedes registrar datos en tan solo un paso de forma sencilla. La aplicación te permitirá registrar los datos del usuario final más fácilmente, al permitir que estos firmen directamente en tu móvil. Recuerda que todas las operaciones que realices desde la aplicación podrás hacerlas también desde la web https://junkersplus.es​ Como ves, todo son facilidades para ti. Si eres instalador, empieza a disfrutar de todas las ventajas del club de los profesionales de la instalación Junkers y forma parte de esta gran familia. Hazte socio en junkersplus.es, llamando al 902747032 o descárgate la aplicación de Junkers Plus en tu smartphone Android o iOS Junkers Plus, seguimos creciendo y lo hacemos contigo #JunkersPlus​ #Instaladores​ #ClubJunkers

Techo radiante Giacomini GKC v.2.0

Descubre en este vídeo la nueva serie de techos radiantes Giacomini GKC V.2.0 con falso techo compuesto por paneles activos e inactivos de yeso de 10mm. Los techos GKC se unen a la amplia oferta de techos radiantes Giacomini. Cada placa GKC está formada por un panel de aislamiento pre-moldeado realizado en poliestireno expandido sinterizado (EPS), un difursor térmico de aluminio y un acabado en panel de yeso, disponible en diferentes tipos (estándar, repelente al agua o resistente al fuego). Por dentro circulan los tubos activos del sistema radiante, de 16mm y dispuestos en serpentín, que pueden ser de cobre o multicapa. Las conexiones entra cada panel se encuentra en la parte inferior, encaradas hacia el suelo, facilitando el mantenimiento. El panel, los tubos y las conexiones solamente ocupan 5cm de grosor, haciendo un conjunto extremadamente compacto.

Sistema regulación domótico para radiadores Klimadomotic de Giacomini

En este vídeo en español se explica de manera sencilla las ventajas de Klimadomotic, así como los componentes que forman parte de la instalación. Mediante sistema Wi-Fi, conectado mediante un router ADSL convencional, podemos regular a distancia la temperatura de estancias o de todo el sistema en general gracias a la aplicación ‘Giacomini Connect’. La aplicación también permite visualizar datos, programar temperaturas y sus horarios. Pero Klimadomotic también es un sistema que se auto-regula para mantener la temperatura de manera constante. De esta manera, tenemos un conjunto que optimiza el calentamiento y enfriamiento del hogar y que puede ser programado a distancia, lo que se traduce en ahorro y comodidad.

Sistema de regulación domótico para suelo radiante Klimadomotic de Giacomini

Con Klimadomotic, Giacomini comercializa un nuevo sistema integral de termorregulación domótica de calefacción y refrigeración para hogares y espacios de trabajo. La tecnología domótica permite la regulación a distancia de una instalación, con todas las ventajas que ello supone. Evitamos los picos de consumo y optimizamos la climatización de nuestro hogar según la temperatura exterior. Esto se traduce en más comodidad, ahorro energético y económico y también mayor sostenibilidad. Como el sistema Klimadomotic está conectado a internet gracias al Wi-Fi de nuestro hogar o lugar de trabajo, un usuario puede regularlo a distancia mediante su smartphone. Basta con instalar la app ‘Giacomini Connect’, disponible tanto para iPhone como para Android, y disfrutar de todas las funciones necesarias para ganar en confort y eficiencia.

Búsquedas de Interés

Síguenos en Redes