Glosario de términos industriales sobre climatización y refrigeración

El acetileno o etino es un compuesto orgánico, cuya molécula, saturada, está compuesta por dos átomos de carbono y dos de hidrógeno (fórmula C₂H₂). Pertenece a los hidrocarburos alifáticos con enlaces triples de carbono, conocidos como alquinos. Es el alquino más sencillo.

El acetileno no es tóxico ni corrosivo. Este gas es muy inflamable y arde en el aire con una intensa llama luminosa, humeante y caliente.

Entre una de sus principales características está también su gran inestabilidad pues, incluso, a presiones sobre 1 kg/cm², una descomposición explosiva puede iniciarse simplemente por calentamiento, chispas, colisión o fricción lo que obliga para su manejo, cumplir estrictos y seguros métodos de manipulación y envío a fin de prevenir desastres.

Obtención del acetileno

1. Primer método; en el laboratorio, mediante la reacción de agua con carburo cálcico (CaC₂), se obtiene hidróxido de calcio y acetileno. De ésta reacción se libera un gas volátil que es capaz de producir hasta 3000ºC la mayor temperatura por combustión conocida hasta el momento.
2. Segundo método; en petroquímica se obtiene el acetileno por quenching (el enfriamiento rápido) de una llama de gas natural o de fracciones volátiles del petróleo con aceites de elevado punto de ebullición. El gas es utilizado directamente en planta como producto de partida en síntesis o vendido en bombonas disuelto en acetona. Así se baja la presión necesaria para el transporte ya que a altas presiones el acetileno es explosivo.
3. Tercer método; en laboratorio, se emplean generadores de acetileno de dos tipos: de carburo a agua y de agua a carburo. Estos generadores pueden ser tanto estacionarios como portátiles ofreciendo una gama muy amplia de tamaños y tasas de producción de gas

Usos del acetileno

El acetileno tiene su principal campo de acción en procesos de corte y soldadura, también se emplea en otros campos como la navegación, en faros y boyas que funcionan automáticamente durante varios meses y cuya luz piloto ofrece una longitud de onda que penetra mejor la neblina, y en faros usados en aviación para marcar las rutas transcontinentales o en campos de aterrizajes de emergencia.

Para empleo químico, forma el ácido acético necesario para la preparación del rayón, del acetato de celulosa y de numerosos disolventes. También se emplea como agente químico, ligado a varios procesos de síntesis orgánica.

En el campo industrial, con él se obtiene el acetileno formaldehido necesario en la industria de plásticos para producir glicol y alcohol etílico, así como el butadieno empleado en la preparación del caucho sintético.

En el campo de la electrometría, el acetileno se emplea como gas combustible de alta pureza para espectrofotómetros de absorción atómica y, en la industria del vidrio para lubricar moldes.

A nivel médico, la mezcla de acetileno con hidrógeno produce etileno, compuesto orgánico utilizado como analgésico.

La temperatura resultante es una temperatura ficticia que representa los efectos conjugados de la temperatura del aire, de la temperatura de las paredes de un local y de la velocidad del aire en el interior el local.

En general, se ha observado experimentalmente que la cantidad de calor necesaria para calentar o enfriar un cuerpo es directamente proporcional a la masa del cuerpo y a la diferencia de temperaturas. La constante de proporcionalidad recibe el nombre de calor específico. Específicamente en psicrometría, el calor latente de fusión del hielo es hf = 79,92 Kcal/kg.

El calor latente es la energía requerida por una cantidad de sustancia para cambiar de fase, de sólido a líquido (calor de fusión) o de líquido a gaseoso (calor de vaporización). Se debe tener en cuenta que esta energía en forma de calor se invierte para el cambio de fase y no para un aumento de la temperatura. Cuando se aplica calor a un trozo de hielo, va subiendo su temperatura hasta que llega a 0 °C (temperatura de cambio de estado); a partir de ese momento, aunque se le siga aplicando calor, la temperatura no cambiará hasta que se haya fundido del todo. Esto se debe a que el calor se emplea en la fusión del hielo. Una vez fundido el hielo la temperatura volverá a subir hasta llegar a 100 °C; desde ese momento, la temperatura se mantendrá estable hasta que se evapore toda el agua.

También conocido como comodidad higrotérmica. En fisiología se dice que hay confort higrotérmico cuando los mecanismos termorreguladores del cuerpo no tienen que intervenir. El cuerpo humano reacciona a los cambios climáticos, pero estas reacciones le hacen consumir energía metabólica. La variabilidad de la sensación térmica de los individuos: el tipo de vestimenta, actividad que se realiza, sexo, edad, la aclimatación… afectan a la zona de confort y hay que tener en cuenta éstos factores a la hora de definir el confort térmico.

La función principal del aire acondicionado y de la calefacción es proporcionar una zona de confort a las personas para que puedan llevar a cabo sus actividades. Existen cinco aspectos o factores con las que se puede definir una región de confort.

La temperatura

Según el Reglamento de Instalaciones Térmicas en Edificios (R.I.T.E), la tª en calefacción debe estar entre 20 y 23º, y en refrigeración entre 23 y 25ºC. Es importante saber que no es saludable que haya una diferencia térmica con el exterior superior a 12º, es aconsejable no bajar la temperatura del termostato más de 5º por debajo de la temperatura exterior. Otro error sería poner el termostato al mínimo. Esto causaría un gran consumo de energía y llevaría a diferencias de temperatura muy grandes.

La humedad

Es la relación entre la humedad absoluta del aire y la humedad absoluta del aire saturado para la misma temperatura. Se mide en un porcentaje que inda con qué facilidad el aire evapora el agua. Para mantener el aire en la zona de confort se debe mantener entre el 40 y 60% (H.R.)

El movimiento del aire

(0,5 mts/seg) El aire debe ser distribuido y circulado uniformemente por toda la zona acondicionada, con velocidad inferior al máximo indicado para cada uso. Solo mediante una correcta circulación de aire se puede transmitir los beneficios de un ambiente con temperatura y humedad correctas al cuerpo humano. Mejor sea el sistema de distribución de aire, mejor será el sistema de acondicionamiento.

La limpieza del aire

La limpieza en el aire es uno de los aspectos más importantes para la salud y el confort. El ser humano respira alrededor de 15 kg de aire cada día, y generalmente el aire está contaminado de impurezas, tales como polvo, que deben filtrarse. Se colocan filtros que sólo permiten el paso de partículas de escasas micras de diámetro. Éstos filtros se sustituyen o se lavan periódicamente mediante un chorro de aire o agua en contracorriente a la dirección de circulación del aire.

La ventilación o la pureza

La ventilación es necesaria por motivos térmicos y también por higiénicos. Una unidad de acondicionamiento de aire puede acondicionar (enfriar, calentar, filtrar) el aire exterior introducido para la ventilación. Se crea un aprovisionamiento continuo de aire exterior lo que crea que haya una ligera sobrepresión en la zona acondicionada. De ésta manera el aire sucio, no acondicionado no penetra por las rendijas de las puertas y ventanas, impidiendo que entre en las habitaciones. En términos económicos es mejor que haya menos cambios de aire, en cambio, en cuestiones de salud, lo mejor es que haya más cambios de aire por horas.

Los procesos de calefacción, refrigeración, humidificación y deshumidificación que ocurren en el acondicionamiento del aire modifican la condición de éste desde la representada por el punto de estado inicial en el ábaco hasta una condición diferente, representada por un segundo punto en el ábaco.

Hay cinco procesos posibles:

• -Procesos de calor sensible constante (indicados por una temperatura de bulbo seco constante).

• Procesos de calor latente constante (indicados por un contenido de humedad constante y una temperatura de punto de rocío constante).

• Procesos de entalpía constante o adiabáticos (indicados por una temperatura de bulbo húmedo constante).

• Procesos de humedad relativa constante (todos los demás factores varían).

• O, finalmente, una modificación que representa una combinación cualquiera de los anteriores y que no procede a lo largo de -ninguna de- las líneas de procesos anteriores.

Para esto debe observarse nuevamente:

- Las líneas de bulbo seco son líneas de calor sensible constante.

- Las líneas de punto de rocío son líneas de calor latente constante.

- Las líneas de bulbo húmedo son líneas de calor total constante (entalpía constante).

La entalpía incluye el calor sensible y el calor latente contenidas en el aire es la suma del calor sensible y el latente en kilocalorías, por kilogramo de una sustancia, entre un punto arbitrario de referencia y la temperatura y estado considerado.

Un comburente es cualquier sustancia que en ciertas condiciones de temperatura y presión puede combinarse con un combustible, provocando así, una combustión; en otras palabras, el comburente es el que permite la combustión.

Las sustancias Comburentes (O) también llamadas Oxidantes o Agentes Oxidantes, son un tipo de sustancias peligrosas que provocan la combustión o favorecen la inflamación de combustibles. Contienen reactivos oxidantes que facilitan la oxidación o inflamación de combustibles produciendo reacciones altamente exotérmicas. Estas reacciones crean que el compuesto oxidante se reduzca.

El combustible más conocido es el oxígeno atmosférico, O2, o dioxígeno, que se encuentra normalmente en el aire. De él solo el 20% aproximadamente, constituido por oxígeno, reacciona con el combustible. El 80% restante, formado por nitrógeno, gases nobles y dióxido de carbono, resulta prácticamente inerte.

La combustión se produce entre el oxígeno y un material combustible, provocando así incandescencia o llama. Es necesaria una mínima proporción de oxígeno para que haya una combustión. Esa proporción puede variar entre 15% y 5%.

En caso de no haber oxígeno o se quiera lograr una combustión muy fuerte se recomienda utilizar oxígeno gaseoso o líquido o comburentes de tipo compuesto. Dicho efecto se consigue con el cloro, creando un comportamiento análogo. Al ser oxidantes se pueden usar en combustiones especiales; el hidrógeno da lugar al cloruro de hidrógeno mediante una combustión muy rápida.

Puesto que los productos comburentes favorecen la inflamación de los materiales combustibles o mantienen los incendios impidiendo la extinción, deben de estar alejados de sustancias combustibles o fácilmente inflamables.

Cada país tiene sus propias leyes y normativas que regulan el uso, manipulación y medidas de seguridad de las sustancias comburentes. Según el BOE núm. 67, publicado el 18 de marzo de 2010, “Los líquidos inflamables o combustibles no se almacenarán conjuntamente en la misma zona con sustancias comburentes (clase 5.1 del ADR, Acuerdo europeo sobre el transporte internacional de mercancías peligrosas por carretera, celebrado en Ginebra el 30 de septiembre de 1957, y sus sucesivas enmiendas, o RID, Reglamento referente al transporte internacional por ferrocarril de mercancías peligrosas, Apéndice C del COTIF) ni con sustancias tóxicas o muy tóxicas que no sean combustibles, a no ser que éstas estén almacenadas en armarios protegidos”.

Es por término medio de 1°C por cada 100 metros de profundidad, en España. El concepto de gradiente geotérmico depende del lugar geográfico. Sirve de base de cálculo para una instalación de geotermia con captadores verticales.

La energía calorífica de la Tierra puede utilizarse para obtener electricidad en aquellos lugares donde los valores del gradiente geotérmico son elevados y el agua del subsuelo alcanza temperaturas por encima de los 100 ºC a profundidades que hacen rentable su explotación. Cabe tener en cuenta que en regiones donde el gradiente geotérmico es normal, 3ºC cada 100m, hay que perforar hasta más de 4km de profundidad para poder así alcanzar temperaturas suficientes para poder generar electricidad. La técnica más prometedora para producir energía eléctrica en este contexto es la llamada EGS (Enhanced Geothermal System), que genera yacimientos de alta temperatura.

Se trata de la diferencia entre la temperatura del agua, antes de entrar en la caldera-fría-, y la temperatura del agua caliente, cuando sale de la caldera.

Para averiguar de cuanto es el salto térmico:

Por ejemplo: Si la temperatura del agua al entrar en la caldera es de 10 ºC y salen 13 litro por minuto de agua caliente, existirá una temperatura final de 40 ºC.

Otra unidad ampliamente utilizada para la cantidad de energía térmica intercambiada es la caloría (cal).
El Julio es la unidad de medida de calor, siendo también un método de transferencia energía.

La caloría es la cantidad de calor necesario para elevar de 1°C la temperatura de 1 gramo de agua de 14,5 a 15,5°C bajo la presión atmosférica normal.

Generalmente la cantidad de calor se expresa en kilocaloría (Kcal).

La frigoría es la unidad de medida opuesta de la caloría.

En el sistema de medida anglosajón, la medida de cantidad de calor se expresa en BTU (British Thermal Unit).Es la cantidad de calor necesario para aumentar la temperatura en un grado Fahrenheit a una masa de 1 libra (pound) de agua, equivalente a una masa de 0,4535924 kg.

1 BTU = 1055,06 J.

Para hacernos una idea de qué orden de magnitud tienen los julios:

Aproximadamente, un julio es la cantidad de energía necesaria para levantar 1 kg una altura de 10 cm en la superficie terrestre. Una patada de un deportista puede tener una energía de unos 200 J; una bombilla de bajo consumo de 20 W durante 8 horas gasta unos 600 000 J; y el consumo eléctrico de una familia media durante un mes puede ser de 1 000 000 000 J (unos 278 kW h).

Se utiliza una válvula cortafuegos para crear una resistencia al fuego continua de una pared con un conducto de ventilación.

El ventilo-convector pulsa el aire por medio de un ventilador para evitar el estancamiento de zonas de aire de temperaturas diferentes que produce una sensación de incomodidad y un mal funcionamiento de los sistemas de regulación de temperatura en el local tratado.