lunes, 27 de mayo de 2013

Calefacción mínima , proyecto social. Heating minimal, social project.

Calefacción mínima , proyecto social
Heating minimal, social project. Heizung minimal, soziales Projekt
Un tema importante es el del control de los parámetros del aire.
El humano requiere aire como alimento básico, que debe tener parámetros comprendidos entre ciertos valores límites.
En general es ideal tener aire a 25° C y una humedad que varíe entre 50 y 55 %. También es posible encontrar puntos de bienestar con algunas combinaciones diferentes. Si se admite más temperatura  y se disminuye la humedad relativa , es posible encontrar otros puntos aceptables de confort.
Por otra parte , uno de los consumos importantes del humano es el debido a calefacción y refrigeración, que he tratado en otros artículos. El diseñar dispositivos que permitan ejecutar una función con mínima energía es un objetivo importante. Además es importante pensar en la situación actual , independientemente  de las propuestas que realizo, por lo cual , esta propuesta es válida en cualquier caso donde se desee ahorrar en energía de calefacción.



Calefacción de ambiente.
En el caso de la calefacción el cuerpo humano trabaja a favor, debido a que al ser una fuente de calor permanente, si se logra aislar el cuerpo, es posible aprovechar esa fuente de energía sin agregar otra.
Pero cuál es el principal problema? El problema es que aunque el cuerpo se encuentre confortable, en una cobertura aislante, el cuerpo se relaciona con el ambiente por el aire que entra a los pulmones. Si el ambiente se encuentra a temperatura muy baja, aún cuando el cuerpo esté caliente, los pulmones sienten el efecto. El aire que entra a los pulmones debe ser calentado.
Uno de los problemas frecuentes en la calefacción o refrigeración de ambientes es que se debe actuar sobre el ambiente que frecuentemente tiene pérdidas de energía, por las paredes, piso, techo, aberturas. La solución es aislar y disminuir al máximo las dimensiones del ambiente. Ello lo he realizado en mi proyecto de sala para dormir en ambiente controlado.
No obstante , el problema es que esa sala tiene un costo y no todas las personas pueden adquirirla o construirla.
Cómo disminuir el problema del aire frío en épocas invernales cuando no hay calefacción o es insuficiente?
Una solución que tengo en estudio, aunque no la he desarrollado totalmente, tiene una idea básica fundamental.
Se debe generar un micro ambiente a la persona que duerme para que capte aire caliente siempre. Si la persona está despierta se pueden usar dispositivos similares que permitan el desplazamiento normal.
en el caso de una persona durmiendo, se genera un pequeño ambiente en la zona de la cabeza, según muestra la figura adjunta. Ese ambiente se separa por una cortina flexible, que permite una entrada de aire , de pequeñas dimensiones. En el interior del recinto generado, se instala una fuente de calor con un diseño adecuado que evite accidentes, y choques.
La fuente puede ser una pequeña lámpara de potencia que varía entre 25 y 40 W. La potencia de esa lámpara se puede ajustar sencillamente con un dispositivo de control de triac, por medio de un potenciómetro. Si la temperatura ambiente disminuye mucho, se eleva la potencia que no superará los 40 W.
Es necesario una entrada de aire, que originará una corriente convectiva naturalmente. De esa manera el aire se renueva pero permite que la persona capte el mismo a temperatura aceptable.
En este punto es donde hay que hacer más estudios de movimiento de fluidos, que determinarán algunos cambios en el diseño final.
Es importante indicar que la persona requiere aire normal que reemplace las emisiones propias. El aire que se emite contiene CO2 y humedad. El aire entrante posee una mezcla de gases que contiene entre ellos CO2 en bajas cantidades.
Normalmente no se presta atención a la renovación de aire en sistemas comunes de refrigeración y calefacción.
Ello  implica ir respirando gases enrarecidos que afectan el sistema biológico normal. En general se apela a habitaciones con una reserva de aire suficiente para la cantidad de personas que están en ella, pero la renovación se hace por resquicios o ventanas semi-abiertas. No hay sistemas previstos que consideren el problema seriamente.
El sistema puede llegar a proveer calefacción durante la noche por persona , o en una disposición doble, con un consumo de 40 W -hora, lo que es enormemente ventajoso. Se llega así a sintetizar el problema, calentando el aire que entra a los pulmones.
En caso de climas muy fríos se supone que hay una calefacción mínima de base que actúa sobre el ambiente lo que adiciona una constante al aire , en temperatura, permitiendo el tratamiento de la manera que indico.
Es conveniente que la caja esté aislada para evitar pérdidas de calor excesivas. A su vez, posee una sujeción tipo bisagra que permite el fácil desplazamiento evitando choques nocturnos.
En el caso de tener que proveer calefacción en un ambiente, si no tiene aislación térmica adecuada , normalmente se actúa sobre el conjunto lo que implica calentar en exceso. Se actúa entregando energía permanentemente al medio por las pérdidas en paredes, techo, piso, aberturas.
En el caso de personas en estado activo, no durmiendo, se puede utilizar variantes de este esquema a condición de tener un cable de energía, lo que limita el movimiento. Es posible pensar en una cúpula personal con inyección de aire caliente, donde la energía se haga mínima, lo que sería un desarrollo posterior.
( en edición...)












  

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