EFECTO JOULE

Efecto térmico de la electricidad.

Posted on 7 febrero, 2013

Los elementos de caldeo son resistencias preparadas para transformar la energía eléctrica en calor.

Los elementos de caldeo se fabrican con hilos de aleaciones metálicas resistivas cubiertos por materiales aislantes que soportan altas temperaturas.

El elemento básico de control de temperatura que poseen la mayoría de los aparatos calefactores es el termostato. Con este dispositivo prefijamos la temperatura de funcionamiento del aparato. Una vez alcanzada dicha temperatura, el termostato abre el circuito y desconecta el calefactor hasta que la temperatura vuelve a descender, momento en el cual se vuelve a cerrar el circuito. De esta forma se consigue mantener la temperatura prefijada.

Los termostatos pueden ser más utilizados son los bimetálicos y los electrónicos.

En el termostato bimetálico el elemento fundamental es el bimetal, que está fabricado a base de unir dos metales de muy diferente coeficiente de dilatación. Al calentarse, una de las laminas tiende a estirarse más que la otra y provoca un arqueo del bimetal. Este movimiento puede aprovecharse para abrir o cerrar un contacto eléctrico.

Los termostatos son elementos de seguridad en los calefactores, ya que así nos aseguramos de que la temperatura de funcionamiento de los aparatos nunca alcance valores peligrosos.

Transmisión de calor:

La energía calorífica generada en un punto se transmite desde las zonas de más altas temperaturas a las más bajas. Esta transmisión puede conducirse de tres formas diferentes:

-Conducción: el calor se transmite por contacto intimo entre dos materiales. Una aplicación practica podría ser entre una sarten y una placa eléctrica de cocina.

-Convección: todos los gases y líquidos, cuando se calienta se dilatan y disminuyen de densidad, lo que hace que tiendan a desplazarse. Un radiador eléctrico, que transmita calor por convección, calienta el aire que entra en contacto con su superficie, lo que hace que éste ascienda y se mueva por toda la estancia que hay que calentar. También existe la posibilidad de acelerar el paso de aire por el aparato de calefacción mediante un ventilador (convección forzada).

-Radiación: este tipo de transmisión se produce por ondas y es similar a la que se produce por el Sol. Por ejemplo, placas solares, hornos eléctricos.. pueden ocasionar accidentes como quemaduras o incendios.

Calefacción por suelos y techos radiantes.

Se construyen a base de cables calefactores de baja resistencia eléctrica que se instalan debajo del suelo o en el techo. Este tipo de calefacción es un sistema de radiación a abaja temperatura que suele utilizarse como apoyo y en combinaioncon otro tipo de calefacción. La calefacción por suelo radiante resulta muy confortable para caldear suelos de aseos y baños.

Calefacción por acumulación.

Están constituidos por materiales de tipo refractario que hacen posible la acumulación de grandes cantidades de calor durante su conexión a la red eléctrica, para posteriormente poder ceder este calor cuando sea necesario sin tener por que estar conectadas las resistencias eléctricas.

Se fabrican de dos tipos, estáticos y dinámicos. La diferencia entre ellos consiste en que en los dinámicos se fuerza a salir al calor mediante una convección forzada mediante un ventilador, mientras que en los estáticos en calor acumulado en los materiales refractarios emana del calefactor por convección natural.

El termo eléctrico: sirve para tener disponible una cantidad suficiente de agua caliente para el sector doméstico e industrial. Calientan el agua mediante una resistencia eléctrica sumergida en un calderin con el agua. Funcionan por acumulación, el agua se puede calentar entre 35º y 85º gracias al termostato y se mantiene caliente gracias al aislante término del calderín.

Inconvenientes del efecto térmico:

- En el calentamiento de conductores en las líneas eléctricas, lo que nos condiciona la sección de los conductores.

- En los conductores que forman los bobinados de transformadores, motores y generadores, lo que nos limita su potencia nominal.

- En resistencias que tienen la misión de limitar corriente y tensión al ser conectadas en serie con la carga.

- En ciertos fallos, como el cortocircuito y la sobrecarga, que pueden llegar a dañar las instalaciones eléctricas si no se emplea la protección adecuada.

El cortocircuito: se produce cuando se unen accidentalmente las dos partes activas del circuito eléctrico. Suelen ser provocados por un error en el montaje de la instalación, fallo de un aislamiento o por una falsa maniobra.

En un cortocircuito la intensidad de corriente que aparece es muy elevada, debido a que la única resistencia que existe en el circuito es la propia de los conductores de línea. Cuando la resistencia del cortocircuito es muy baja o cuando las tensiones son elevadas,

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