APLICACIÓN DE LA TRANFERENCIA DE CALOR

Antes de llegar a la aplicabilidad de la transferencia de calor cabe recordar que y sus tipos de transferencia.

LA TRANSFERENCIA DE CALOR, es aquel paso de energía térmica de un cuerpo de mayor temperatura (más caliente) a uno de menor temperatura (menos caliente o frío).

Existen tres tipos de transferencia de calor o térmica: conducción, convección y radiación

La CONDUCCIÓN:

Este ocurre cuando existe un gradiente de temperatura en un cuerpo, transciendo energía desde la región de alta temperatura a la de baja temperatura.

La CONVECCIÓN: Es la transferencia térmica entre partes comparativamente frías y calientes de un fluido mezclado.

La RADIACIÓN:

Es quien implica la transferencia de energía radiante de una fuente de receptor.

APLICACIONES DE LA TRANFERENCIA DE CALOR

En la aplicación de transferencia térmica existen distintas ramas que se requiere enfriar o calentar materiales en un tiempo específico o al menor tiempo posible, si se requiere conservar, fragilizar o descomponer.

Son prácticamente numerosos dados su tipo.

APLICACIONES EN EL HOGAR O COTIDIANO

Cuando se hierve agua.

Cuando calentamos las manos en una chimenea.

Cuando una cuchara metálica se pone en contacto con una sopa caliente, el calor se transfiere a lo largo de la cuchara llegando a estar caliente incluso el mango.

Cuando abrimos la nevera o encendemos el aire acondicionado (se forman corrientes de convención), debido a que el aire caliente tiende a subir y el aire frio más denso tiende a bajar, por eso se conserva baja la temperatura en todo el interior del refrigerador, y es también la razón por la que los sistemas de aire acondicionado se instalan en la parte superior de las casas para mayor eficiencia.

El calentar comida salida del refrigerador en un microondas.

Cuando salimos en el coche en un día no muy caluroso y al tocar el capo y está caliente que llega a quemar nuestra mano. En este caso aunque el sol se encuentra a bastante distancia de nuestro coche, su temperatura absoluta es tan alta que hace que la transferencia por radiación sea muy importante. Aquí no tiene apenas influencia que el aire ambiente esté caliente ya que si hubiéramos dejado el coche a la sombra esto no ocurriría.

APLICACIONES EN LA INDRUSTRIA

Industrialmente los procedimientos de transferencia de calor son cruciales en los dispositivos de refrigeración, producción de energía y procesamiento químico. Un ejemplo de ello es en los intercambiadores de calor, los cuales pueden tener una configuración de flujo en el mismo sentido y en sentido contrario.

Un intercambiador de calor sirve para transferir la energía de un punto a otro; en una planta termoeléctrica, en industrias textiles y de alimentos, entre otras donde se utilice una caldera para la producción de vapor, la energía de dicho vapor es utilizada para calentar otros líquidos (en el caso de industrias textiles y de alimento) y generar energía eléctrica mediante una serie de turbinas (en el caso de una planta termoeléctrica). En el caso particular de una planta termoeléctrica, una vez desechado el vapor es llevado nuevamente a la caldera por medio de una bomba hidráulica, en donde por medio de un intercambiador de calor, se recoge el vapor que sale de la turbina y se condensa para posteriormente bombearlo nuevamente hacia la caldera, sin embargo en algunos procesos puede que en su trayectoria se le suministre calor por medio de otros intercambiadores de calor mediante un sangrado de vapor para que de esta manera el líquido llegue a una temperatura ideal en la que la caldera no tarde mucho en evaporarlo nuevamente.

En una Industria alimentaria:

Enfriamiento, termización y pasteurización de leche, zumos, bebidas carbonatadas, salsas, vinagres, vino, jarabe de azúcar, aceite, etc.

En una Industria química y petroquímica:

Producción de combustibles, etanol, biodiesel, disolventes, pinturas, pasta de papel, aceites industriales, plantas de cogeneración, etc.

Las plantas de cogeneración permiten aprovechar el calor que no puede transformarse en energía eléctricaor. Puede tratarse de calderas recuperadoras de calor de gases de escape, secaderos o intercambiadores de calor, o incluso unidades de absorción que producen frío a partir de este calor de bajo rango. En el sistema de refrigeración al final, siempre una parte de la energía térmica contenida en el combustible no será aprovechada en la planta y debe ser evacuada; las torres de refrigeración, los aerocondensadores o los intercambiadores suelen ser elementos habituales de estos sistemas. Un objetivo muy importante del diseño de una planta de cogeneración es minimizar esta cantidad de calor desaprovechada y evacuada a la atmósfera.

En una Industria del aire acondicionado:

Cualquier proceso que implique enfriamiento o calentamiento de los gases.

Las calderas de vapor son unas de las primeras aplicaciones de los intercambiadores de calor. Con frecuencia se emplea el término generador de vapor para referirse a las calderas en las que la fuente de calor es una corriente de un flujo caliente en vez de los productos de la combustión a temperatura elevada.

En una Industria marina:

Enfriamiento de motores y lubricantes mediante el empleo del agua del mar.

Un ejemplo de ello central maremotérmica que utiliza intercambiador de calor

Calefacción y energía solar:

Producción de agua caliente sanitaria, calentamiento de piscinas, producción de agua caliente mediante paneles solares, etc.

Para el calentamiento de piscinas se permite el flujo de agua a través de los paneles y calentarla, o se cierra para enviar el agua impulsada por la bomba de

recirculación directamente a la piscina cuando la diferencia de temperaturas marcada por los sensores sea mínima. 

CONCLUSION

Observamos que la transferencia de calor es un fenómeno que se encuentra en nuestro diario vivir y el hombre ha encontrado como necesidad para el desarrollo de las industrias, los avances en el conocimiento

Los avances en el conocimiento en áreas específicas de las ciencias e ingeniería, así como los de los desarrollos matemáticos y computacionales han apoyado en los últimos años al entendimiento de muchos procesos de transformación en áreas diversas de la biotecnología. En el campo específico de la conservación y transformación de alimentos, muchos de los conceptos de la ingeniería química y de fenómenos de transporte han sido de gran utilidad para describir cuantitativamente procedimientos cuyo origen era más bien descriptivo. En el caso específico del tratamiento térmico de alimentos, las nuevas orientaciones en mejora de calidad y reducción de gastos energéticos, han motivado a empresas y centros de investigación al desarrollo de estudios detallados de los fenómenos que controlan la transferencia de calor, la destrucción de microorganismos y los cambios de calidad de los productos. Para el caso específico de procesos térmicos en donde la transferencia convectiva predomina la información que se tiene actualmente aún no es suficiente para entender completamente dichos procesos, por ello se requiere conocer lo que se tiene ya resuelto y cual es el vacío del conocimiento que debe cubrirse. En general en el procesamiento de alimentos hay que pasar de las descripciones cualitativas que aún predominan en muchos casos, a aquellas de índole fenomenológica y cuantitativa.

REFERENCIA

http://issuu.com/eduanis/docs/transferencia_de_calor_y_aplicaci_n

http://comunidad.eduambiental.org/file.php/1/curso/contenidos/docpdf/capitulo24.pdf

http://www.plantasdecogeneracion.com/index.php/las-plantas-de-cogeneracion

http://eneraguas.com/energia-solar/calentamiento-solar-de-aguas/calentamiento-de-piscinas/