A Radiação: o principal vilão do conforto térmico

A radiação é uma forma de energia que se propaga através do espaço como ondas eletromagnéticas. Isso inclui luz visível, raios ultravioleta, raios-x e radiação gama. A radiação eletromagnética é emitida por fontes como o sol, lâmpadas fluorescentes, aparelhos de TV e computadores, entre outros.

Nos posts anteriores descrevemos a fundo sobre os outros vilões do conforto térmico. Abordamos como a convecção e a condução, atuam para deixar seu ambiente sem conforto térmico, e agora falaremos da radiação.

Além disso, anteriormente definimos que calor é energia em trânsito. Ou seja, que o quente, ou tem mais energia, sempre persegue o frio, ou onde tem menos energia, independentemente do sistema.

Sabemos que os outros vilões do conforto térmico representam em média apenas 30% de toda transferência de calor. Assim acontece em edifícios, galpões, casas, barracões, contêineres e outros ambientes. Dessa forma, vamos te mostrar como a radiação é o vilão principal. Ou seja, o Coringa para o Batman, Lex Luthor do Super-Homem, o Duende Verde da Homem-Aranha, na transferência de calor.

O que é Radiação?

Na termodinâmica, ou o campo da ciência que estuda calor, é de onde baseamos nossos conceitos e informações desse post. Outra referência nossa são as tecnologias desenvolvidas pela NASA na exploração espacial. No espaço nada é mais importante que o controle da temperatura.

Uma boa definição do termo calor é: uma forma de energia térmica que se propaga de um corpo mais quente para um corpo mais frio. O calor pode ser gerado por meio de vários processos, incluindo a fricção, a compressão, a combustão e a radiação.

A radiação é uma forma de calor que é transferida através do espaço sem o contato direto de dois corpos. Isso ocorre porque as ondas eletromagnéticas emitidas por um corpo quente são absorvidas por um corpo frio, aquecendo-o.

Exemplo

Em temos práticos pense assim: o calor do Sol percorre milhões de quilômetros pelo espaço até chegar à Terra. O sol é a principal fonte de calor e radiação na Terra. A radiação solar é responsável por aquecerem a superfície da Terra e por fornecer luz para que as plantas possam realizar a fotossíntese.

A radiação solar também é responsável por alimentar o clima da Terra, pois aquece a atmosfera e os oceanos. Essa propagação não se dá por condução e nem por convecção. Isso acontece, pois quase não existe matéria no caminho do Sol para a Terra.

Nesse trajeto, o calor propaga-se no vazio apenas pela radiação, carregando a energia solar. Estas são as famosas ondas eletromagnéticas que se movem à velocidade da luz, chegando bem rápido na terra. Essa radiação é proveniente da fusão nuclear que acontece no interior do Sol.

E olha o poder da nossa estrela: a superfície do Sol está extraordinariamente quente e nós sentimos na pele sua energia. No entanto, ainda assim o espaço entre a Terra e a estrela permanecem extremamente frios, justamente pela ausência de matéria para absorver o calor.

Descoberta científica

A energia transportada por radiação, por meio de ondas eletromagnéticas, leva em conta o espectro visível e invisível da luz. O grande cientista William Herschel descobriu no século XVIII que as ondas eletromagnéticas do espectro infravermelho possuem e transmitem mais temperatura.

Isso significa que ela é capaz de transmitir energia em forma de calor. Tem até um experimento muito legal. Veja como foi feito o experimento neste link, mas que também foi demonstrado na série de TV Cosmos.

Vale lembrar que a maioria dos isolamentos térmicos levam em conta apenas a condução. Desta forma eles não vão barrar os raios infravermelhos, maiores responsáveis pelo calor. Além disso, todos os corpos emitem radiação, e corpos com mais energia emitem mais radiação ainda, proporcionalmente.

Desta forma, um galpão que recebe a radiação solar o dia todo vai esquentar muito. Em seguida, as partes quentes vão irradiar para dentro do habitante, isso se não tiver um produto de isolamento térmico adequadamente instalado.

Como a radiação deixa seu ambiente mais quente?

Como abordamos anteriormente, a radiação é a forma de transferência de calor mais predominante. Ela é capaz de influenciar diretamente na temperatura dos ambientes de uma casa, de um edifício. Além disso, a radiação é responsável pelo calor que sentimos e quando um ambiente não possui isolamento térmico de qualidade.

Então é preciso combater a radiação para ter-se um isolamento térmico adequado, além da condução e da convecção. Controlar as 3 formas de transferência dá nome ao 3TC justamente por ele ser capaz desse feito. Apenas desta forma é possível diminuir a transferência de calor de maneira ideal em edificações na construção civil.

O que muitos fazem é tampar o sol com a peneira, ou jogar dinheiro fora com custos elevados de energia elétrica utilizando climatizadores como ar-condicionados e sistemas VRF.

Como a radiação atua

Para esquentar seu ambiente, a radiação atua de algumas formas diferentes. Vamos explicar como isso acontece na prática. Primeiramente, ela esquentará as paredes voltadas para o sol e tetos de um ambiente. Estas estruturas vão absorvendo o calor do sol e transmitindo ele para o ambiente interno.

Por isso que no verão sentimos calor de noite assim como de dia. Isso acontece, pois o calor absorvido pelas estruturas durante o dia é transmitido de noite. Quando o ambiente externo perde a influência direta do sol, as paredes e tetos viram essa fonte de energia.

Durante o dia existem outras considerações. Uma delas tem a ver com a luz solar incidindo diretamente dentro de casa, passando por janelas, vidros, portas, vãos, etc. Para evitar que o calor tenha incidência e haja uma quebra térmica, é preciso que a construção tenha tecnologias em isolamento térmico, de preferência que controle as três formas de transferência de calor. É preciso também pensar na ventilação natural do ambiente.

Solução

No dia a dia, já temos um exemplo perfeito de como controlar as três formas de transferência de calor: com a garrafa térmica. Já falamos um pouco dessa tecnologia em outro post. As garrafas térmicas possuem um funcionamento simples, mas bastante interessante, que replicamos no desenvolvimento do 3TC. Ela combina vedação com duas camadas refletivas com espaço de ar entre elas.

Com isso consegue minimizar as trocas de calor por condução e convecção. Já as paredes refletivas minimizam as trocas de calor por radiação, desta forma o recipiente dentro da garrafa não tem influência do ambiente externo.

É exatamente desta forma que o 3TC trabalha com eficiência e versatilidade para combater o calor, e tornar a climatização existente mais eficiente. E não apenas o 3TC foi desenvolvido desta forma, mas também a roupa dos astronautas, e o isolamento térmico utilizado pela NASA no espaço.

Agora, se você quer se proteger de todos os vilões do conforto térmico, a manta térmica 3TC é o produto ideal! Produzimos ela em rolos de aproximadamente 10mm de espessura, e instalamos ela em galpões, casas, escritórios com facilidade, velocidade e o melhor: a um custo bem acessível.