Calefacción

Calefacción, (del lat. calefactio, -onis, derivado de calofacere, calentar, compuesto de calere y facer hacer[1] ) Desde un punto de vista genérico, calefacción es el método o sistema, mediante el cual se aporta calor a alguien o algo con el fin de mantener o elevar su temperatura.

Radiador antiguo de hierro fundido.

Aplicado a la edificación se refiere al conjunto de aparatos y accesorios que se instalan para alcanzar y mantener las condiciones de bienestar térmico[2] durante las estaciones frías en uno o muchos habitáculos. Es un componente de la climatización.

Historia

El ser humano, cuyo cuerpo no tiene protección de pelo o pluma, ha necesitado calentarse durante las épocas frías. Lo ha conseguido fabricando vestidos (abrigo) o aprovechando el fuego, mediante diversos sistemas de calefacción. Desde que el hombre dominó el fuego, pudo habitar en latitudes donde una cierta parte del año las temperaturas eran bajas, calentando con él los espacios de habitación.

El dominio del fuego parece que lo consiguió el Homo erectus hace unos 450 000 años. Un equipo israelí lo hace remontar a 790 000 años en el yacimiento de Gesher Benot Ya'aqov en las riberas del Jordán.[3]

El combustible era la leña u otros restos vegetales, y deyecciones de animales herbívoros secas. En China parece que se utilizaba la hulla desde tiempos inmemoriales.[4]

Pero el fuego tiene varios inconvenientes: desnudo, en medio de un local, puede ser peligroso para los humanos, especialmente para sus cachorros, necesita aire para la combustión, aire que obtiene del exterior, es decir, aire frío y tiene como resultado de la combustión humos, que también hay que evacuar, mediante ventilación. Primero fue el fuego en medio del local y luego se fueron inventando diversos sistemas para evacuar el humo mejor, para consumir menos combustible, etc.

Brasero de Pompeya

Quizá la innovación más importante consistió en sacar el hogar de la calefacción del local habitado, evitando los humos y la entrada de aire frío para la combustión y esto, por los datos de que disponemos, se consiguió con el sistema de calefacción llamado hipocausto, invención griega, utilizada en en las termas de Olimpia y de Siracusa desde el 300 a. C.[4] El fuego estaba en otro local y los humos, calientes, se llevaban por una serie de conductos, que recorrían el suelo y, a veces las paredes, de los locales, dejando el calor antes de salir por el humero hacia el exterior. Las instalaciones más importantes se hicieron en las termas. Este sistema pervivió hasta hace muy poco en la Hispania musulmana y luego cristiana, en la que se utilizaba, de forma bastante generalizada un sistema directamente relacionado con el hipocausto, la gloria, utilizando paja como combustible.

La chiquita piconera, con un brasero, de Romero de Torres, de principios del siglo XX.

Pero aunque conocían la chimenea hogar, los romanos la usaban poco como sistema de calefacción de las viviendas. En las excavaciones de Pompeya y Herculano no aparecen hogares de este tipo, lo que indica que utilizaban braseros muebles.[4] Estos artefactos se han usado hasta hace bastante poco en los países mediterráneos usando combustibles vegetales carbonizados ( carbón de encina, cisco de roble, picón...)

Hogar para cocina

Probablemente, las chimeneas hogar aparecieron en latitudes más septentrionales, donde la calefacción es más necesaria y, aunque había algo parecido en las cocinas de países de más al sur (con una campana para recoger los humos y un par de escaños a los lados), las dedicadas exclusivamente a calefacción no forman parte de la arquitectura hasta al siglo XI.[4]

Una mejora importante fue el invento de la estufa: el hogar quedaba cerrado, protegiendo de quemaduras a las personas y, lo más importante, es que tenían un sistema para regular la entrada de aire de combustión, con el que se evitaba tener que introducirlo en el local en grandes cantidades para el arrastre de los humos que, confinados en el hogar no tenían otra salida que el humero, sin posibilidad de revocar hacia el local, y ello limitaba el barrido del ambiente al aire necesario para la combustión, evitando la entrada del necesario para evacuar los humos. Y por la misma razón tenían otras ventajas: una de ellas es que, al tasar la entrada de aire, se podía regular la potencia emitida porque, a menor cantidad de aire, menos llama y combustión más lenta; la otra es que al estar confinado, se conseguían temperaturas más altas de combustión, y se aprovechaba mejor el calor del combustible. Por estas razones, la estufa tenía un rendimiento mucho mayor que la chimenea hogar. En 1619 apareció la primera obra completa sobre las estufas publicado por Franz Kessler[6] Este trabajo describe los principios de la calefacción usada en Alemania en la época, que se perfeccionaron muy poco hasta el siglo XIX.

Calefacción por termosifón
1 Caldera
2 Radiadores
3 Vaso de expansión abierto

La calefacción central

A partir de la Revolución Industrial se empieza a manejar el vapor en las máquinas motrices y se desarrolla la técnica de conducción de fluidos por tuberías, fluidos calentados en calderas a partir de combustibles, generalmente sólidos, principalmente tres: leña, turba y hulla.[7]

A principios del siglo XX empiezan a aplicarse estas técnicas a sistemas de calefacción de edificios con calderas de carbón, tuberías y radiadores, utilizando el vapor como caloportador. La más antigua de las instalaciones consistía en una caldera de carbón, una red de tuberías y radiadores. El caloportador circulaba por las tuberías por termosifón o tiro térmico, por lo que era conveniente que la caldera estuviera situada en un nivel más bajo que los emisores. Las ventajas del sistema son: el fuego está en un local específico (que puede estar todo lo ventilado que sea necesario), no en los locales a caldear; un solo hogar sirve para calentar varios locales o incluso un edificio completo (más adelante barrios enteros: calefacción urbana).

Como se ha dicho, el caloportador inicial fue el vapor que luego se sustituyó por el agua. Cuando esto ocurrió, en el sistema por termosifón, las tuberías debían ser bastante gruesas para facilitar la circulación. Además las de ida debían ir cercanas al techo, por encima de los emisores y las de retorno por el suelo. Más adelante se añadió una bomba para la recirculación, lo que permitía tuberías más delgadas, llevarlas por cualquier recorrido y la caldera podía estar en cualquier situación respecto a los radiadores. A cambio no es demasiado conveniente que la caldera sea de combustión continua, es decir de combustible sólido ( carbón o pellas de madera), porque un corte en el suministro eléctrico pararía la bomba y la caldera podría calentarse demasiado.

A la vez que se fue abandonando el vapor, pasando a calefacción por agua caliente, también el combustible cambiaba, primero el fueloil sustituyó al carbón,[nota 1] a poco el gasóleo, y después, a partir de los años 1960, se añadió el gas natural.

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