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Se você está pensando em comprar e instalar um ar condicionado, saiba antes como a convecção pode te ajudar a refrescar ainda mais o ambiente e acabar com o calor

O vilão menos falado e conhecido dos três do conforto térmico é a convecção. É Importantíssimo saber como a convecção atua antes de instalar ar condicionado ou aquecedores. Fizemos esse posto para você conhecer mais sobre a convecção e como pode ser crucial na hora de fazer uma reforma na sua casa, escritório, galpão e outras edificações, seja para instalar um ar condicionado ou escolher onde colocar uma nova janela.

1 – Definição

A convecção é definida como a transferência de energia por meio do movimento de fluidos e são considerados fluidos tanto líquidos como a água e gases como o ar. Embora o calor é inicialmente transferido pela condução, a transferência de grandes quantidades de energia nesse meio vem do movimento dos fluidos. A convecção pode ocorrer naturalmente, ou pode ser forçada por meio de influência externa ao sistema, ou de climatizadores. Na imagem abaixo de uma câmera térmica de alta precisão podemos ver como a convecção funciona.

As correntes de mais energia/calor são vistas em vermelho subindo, enquanto as correntes de menos calor ou frias descem. As partículas mais quentes dentro de um mesmo sistema são menos densas e por isso sobem, enquanto as que estão mais frias e mais densas descem. Na imagem, a fonte de calor que força a convecção está na parte inferior da imagem.

 

2 – No dia a dia

Na construção civil a convecção influencia muito na temperatura interna de um cômodo e no conforto térmico de quem habita. Quando um ambiente sofre com a ação da temperatura externa (sem isolamento térmico adequado) haverá uma troca de energia natural no ar, a convecção natural do ambiente, que aumentará a temperatura interna do ambiente.

Normalmente, para resolver este problema, as pessoas compram climatizadores: aquecedores, ar condicionado ou outros aparelhos que visam o controle da temperatura. Se este é o caso, é preciso levar em consideração o ideal posicionamento do aparelho por conta da convecção natural dos fluidos. O ar de um ambiente sem isolamento térmico adequado é totalmente influenciado por esse tipo de transferência de calor e atrapalha seu conforto térmico.

 

3 – Posicionando e Instalando climatizadores

Os sistemas de climatização são utilizados para aquecer ou resfriar um ambiente que não possui temperatura ideal. Dependendo da zona climática da sua cidade, você precisará ou já utiliza dos dois sistemas.

Se seu problema é com o calor, muitas vezes a vontade é comprar o  ar condicionado mais potente possível e sair instalado. Antes de comprar no impulso, entenda bem sua necessidade que envolve alguns fatores do seu cômodo e edifício, e neste post sobre BTUs você pode conhecer ainda mais. Mas, de qualquer forma, o melhor local para posicionar o aparelho é na parte superior do cômodo, perto do teto, pois o ar frio que sai do ar condicionado tende a descer para a parte inferior do ambiente, e o ar quente subir, criando um ciclo fechado que esfriará com eficiência os seu ambiente.

Quando se instala um aquecedor, o ideal é posicioná-lo na parte próxima ao chão do cômodo, justamente para facilitar e forçar a convecção. O ar frio que descer será aquecido, criando um círculo de convecção, e assim o ambiente ficará confortável de maneira mais rápida e eficiente. Antes de comprar e contratar alguém para instalar, pesquise sobre como dar manutenção, a potência necessária, o consumo de energia esperado por aquele sistema para não ter pegadinhas na conta de luz depois.

Vale lembrar que, com climatizadores que tratam do ar, um ciclo fechado garantirá uma maior eficiência e atingir a temperatura ideal com mais rapidez e gastando menos energia elétrica. Um exemplo prático é a diferença entre o sistema de circulação do ar interno do carro e externo ao ligar o ar condicionado: se apertamos o botão para circular o ar interno o sistema aproveita da convecção para ser mais eficiente. Todo e qualquer escape de ar resultará na perda de eficiência e troca de calor, fazendo o sistema trabalhar mais. Por isso é preciso fazer a instalação de um isolante térmico que controle corretamente a convecção minimizando a troca de calor.

Cada sistema tem sua peculiaridade na hora da instalação, mas algumas informações são importantes: tenha confiança na equipe de instalação, saiba exatamente da sua necessidade, aprenda bastante sobre como e quando dar manutenção em seu aparelho, e, independentemente de estar frio ou calor, instale o 3TC para assegurar eficiência energética.

Quer saber o tamanho do Ar condicionado ou sistema de aquecimento para seu quarto ou seu escritório? Acesse a nossa calculadora de BTU e saiba exatamente o tamanho e a potência do seu sistema.

Saiba tudo sobre a condução e como ela influencia no seu conforto em um ambiente.

O primeiro vilão do conforto térmico que conheceremos melhor é a condução. Os conceitos aqui serão fáceis de entender como influenciam nos mais diversos tipos de construções. Vale lembrar que a condução é responsável por apenas 10% da totalidade da carga térmica relacionada ao conforto térmico. A condução ocorre no nível molecular – a partir de um corpo para outro – quando a energia é absorvida por uma superfície e faz com que as moléculas se movam mais rapidamente. Neste processo, elas se chocam com outras moléculas próximas e assim transferem a energia para eles, um processo que continua enquanto o calor ainda está sendo adicionado ao sistema por uma fonte externa. A transferência de energia por condução pode ser simplificada pela ação das bolas de sinuca, que quando se chocam, transferem a energia umas para as outras:

O processo de condução de calor depende de quatro fatores fundamentais: a diferença de temperatura, as propriedades do material, a seção transversal dos materiais envolvidos, e o comprimento de percurso. A diferença de temperatura é importante pois para haver condução é necessário haver diferença de temperatura no sistema. Nos conceitos da termodinâmica, não existe “frio”e a “calor”, apenas diferença de calor, sem a quantificação do que é ou não frio e calor. Esta transferência entre os organismos continua até que não haja diferença de temperatura de um local para outro de um sistema, ou seja, alcançar o equilíbrio térmico. Quando se alcança equilíbrio térmico, a transferência de calor em nível macroscópico acaba. Sendo assim para haver transferência de calor é necessário haver uma diferença de temperatura (ou energia) inicial entre pontos do sistema.

A composição do material é essencial para analisar a facilidade ou dificuldade que a transferência ocorrerá. Basicamente, quando se trata de condução de calor, nem todas as substâncias são consideradas iguais. Metais e pedras são considerados bons condutores, uma vez que podem rapidamente transferir o calor, enquanto materiais como madeira, papel, ar e pano são maus condutores de calor devido às suas propriedades. Por isso que um container de metal e uma casa de madeira, ambos sem isolamento térmico, terão uma diferença de temperatura interna, com o container de metal ganhando e perdendo calor mais rápido (dependendo da hora do dia) que a casa de madeira.

Já a seção transversal e comprimento do caminho também são fatores importantes. Quanto maior o tamanho do material envolvido na transferência, mais calor é mais necessário para aquecê-lo. Além disso, a área de superfície que está mais exposta ao ar livre, maior a probabilidade de perda de calor. Assim objetos mais curtos com uma seção transversal menor são os melhores meios de minimizar a perda de energia térmica.

As propriedades condutoras descritas proporcionam características aos materiais para que sejam classificados com base em um “coeficiente”, que é medido em relação à prata. A prata tem um coeficiente base de condução de calor de 100, já o cobre 92, o ferro 11, a água 0,12 e a madeira (0,03). O vácuo perfeito é o único classificado como 0 pois é incapaz de conduzir calor, uma vez que não existe matéria para haver condução. O material com coeficiente mais próximo do vácuo é o ar, que também possui pouquíssimas moléculas, tendo a convecção e radiação como as formas de transferência de calor predominantes.