La tecnología, la innovación y la investigación al servicio de la energía térmica están generando soluciones como las baterías térmicas y un sistema a base de carbón para almacenar calor.
La energía térmica es una clase de energía, conocida asimismo como calorífica, que se caracteriza por la liberación de calor. A nivel formal, ya con conocimientos avanzados de física, se la interpreta como el nivel de energía interna que está encerrada en un sistema termodinámico que se encuentra en equilibrio: si se calienta, la temperatura aumenta; de lo contrario, dicha energía interna disminuye y, como consecuencia, se enfría.
La energía térmica es la responsable de provocar que las partículas que constituyen un cuerpo se muevan gracias a la transferencia de calor, un proceso analizado desde una disciplina científica llamada termodinámica.
Un sistema o un elemento se enfría o se calienta en función de la ganancia o la pérdida de energía térmica. Este concepto alude a la energía total que alcanzan las moléculas contenidas en un sistema o en un cuerpo, mientras que se habla de calor cuando se alude a cómo algo transfiere energía interna a raíz de una variación de temperatura.
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ResumenAplicaciones de la energía térmica
Las aplicaciones de la energía térmica se vinculan a la calefacción y a la refrigeración. En muchos hogares es usual que haya alguna estufa instalada, un horno, una chimenea, una caldera o un radiador.
Así como se elige algún sistema de calefacción que resulte seguro y efectivo para mantener los ambientes bien calefaccionados, también se invierte en un sistema de refrigeración como lo es, por ejemplo, el aire acondicionado.
Existe, incluso, un aparato bautizado como bomba de calor que está preparado para tomar calor de un sitio frío y transferirlo a otro. Es una solución ideal para la climatización de piscinas, por detallar una posibilidad. Se ha inventado también el enfriador evaporativo, un dispositivo que hace bajar las marcas térmicas de un ambiente y humedece el aire.
Valiéndose de fuentes centradas en alguna energía renovable, por otra parte, se consigue la generación de energía térmica en beneficio de procedimientos químicos y del rubro alimenticio, entre otros.
Fuentes de energía calorífica
Las fuentes de energía calorífica son múltiples. Cuando llegan las épocas más frías del año, por ejemplo, es usual que incorporemos energía térmica a nuestro organismo al ingerir una bebida bien caliente. Algo similar sucede al encender un sistema de calefacción para contrarrestar las bajas temperaturas.
El sol es el más poderoso transmisor de energía térmica, pero al investigar en profundidad las fuentes de energía térmica hallamos, de igual modo, a la biomasa y al sargazo.
No se puede pasar por alto la existencia de una energía renovable conocida como energía geotérmica que surge al aprovechar, a través de la puesta en marcha de una planta geotérmica, el calor interno de nuestro planeta (es decir, de la Tierra) ni perder de vista el potencial de la energía térmica oceánica o maremotérmica.
Los paneles solares son útiles para obtener calor y electricidad generando así un ahorro importante en el precio de la factura correspondiente a la energía eléctrica.
Transferencia de energía térmica
La transferencia de energía térmica se logra mediante diferentes fenómenos: la radiación, la conducción o la convección.
El sol, por describir un caso concreto a modo orientativo, consigue transmitir energía térmica a través de la radiación, transfiriendo energía sin requerir un contacto físico. Para capturar su energía y aprovecharla en actividades cotidianas como calentar agua o cocinar se suele instalar un colector solar.
Si la energía es transferida en el marco de un contacto entre cuerpos pero no se intercambia materia, entonces entra en juego el mecanismo de la conducción. La convección, por último, se caracteriza por una energía transferida en base al movimiento que posea un gas o un líquido.
Es importante tener presente que el horno y las hornallas no se han diseñado como sistemas de calefacción: es peligroso usarlos como estufas.
Ahorro energético y eficiencia energética
El ahorro energético y la eficiencia energética se logran mediante distintas estrategias, técnicas, recursos y medidas.
El aislamiento térmico es clave para reducir la pérdida de calor en la temporada invernal y el incremento de temperatura en época estival. Para lograr este objetivo hay que utilizar materiales específicos que sean útiles como aislantes térmicos por evidenciar una baja conductividad térmica. El aislamiento de ventanas es una práctica muy habitual que disminuye la pérdida de energía existente en una propiedad, consiguiendo así que ni el calor ni el frío se escapen. En este contexto adquieren relevancia las llamadas ventanas de doble acristalamiento, cuyo grosor del vidrio contribuye al aislamiento acústico, así como a más amplitud de cámara hay un aislamiento térmico más significativo.
La eficiencia en materia energética se consigue, incluso, apelando a algún sistema de ventilación que contemple la recuperación de calor con el propósito de garantizar que se renueve el aire de un ambiente interno sin que se derroche el calor de dicho espacio.
Un diseño bioclimático y una arquitectura sostenible, además, son necesarios y recomendables para adaptarse de modo armonioso al paisaje urbano respetando el entorno natural. Al respecto, conviene tener presente que un proyecto o plan orientado a alcanzar la eficiencia energética en edificios posibilita hacer un uso o aprovechamiento racional de los recursos y tener un consumo energético apropiado, sin derroches que se traduzcan en facturas de servicios públicos cada vez más costosas.
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