Calefação: fenômeno de transformação imediata de líquidos para vapor

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19/03/2019 Por
Calefação: fenômeno de transformação imediata de líquidos para vapor

A calefação é um fenômeno que altera o estado físico do líquido, transformando-o imediatamente em vapor. Apesar de parecer recente, o procedimento é utilizado há muitos anos para garantir o conforto térmico de ambientes.

A calefação é uma das maneiras de se transformar a água em vapor. Além dela, ainda existem a ebulição e a evaporação.

  1. O que é calefação?
  2. Fenômeno da calefação
  3. Líquido no processo de calefação
  4. Histórico da calefação
  5. Exemplo de calefação
  6. Calefação alta pode ser prejudicial?
  7. Qual a relação entre calefação e atividade corporal?
  8. Riscos de cada tipo de calefação
  9. Efeitos nocivos da calefação alta
  10. Quais os tipos de calefação doméstica?
  11. Lareiras de bioetanol
  12. Piso radiante
  13. Calefação elétrica
  14. Sistemas de aquecimento a gás

Calefação

O que é calefação?

Calefação é um fenômeno que ocorre quando um líquido entra em contato com uma superfície extremamente quente. O líquido, contudo, não chega a tocar na superfície, pois se transforma em vapor antes mesmo disso acontecer.

A mudança da forma líquida para a forma de vapor acontece de forma instantânea. Isso porque a temperatura da superfície é muito superior à temperatura de ebulição da água.

Fenômeno da calefação

Também chamado de Efeito de Leidenfrost, o processo de evaporização tem duas leis que explicam o seu funcionamento:

  • Primeira Lei: não ocorre contato entre o líquido e a superfície. Como visto, a temperatura extrema evapora as gotas, antes mesmo que estas possam tocar a superfície.
  • Segunda Lei: depois de passar pelo processo de calefação, a temperatura do líquido é inferior à temperatura de ebulição. No caso da água, portanto, a temperatura do líquido calefeito será menor do que 100º graus.

Líquido no processo de calefação

A passagem do estado líquido para o gasoso se chama vaporização. Contudo, existem diferentes formas para este processo ocorrer. Dependendo da velocidade com que o fenômeno ocorre, ele pode ser identificado das seguintes maneiras:

  • Evaporação
  • Ebulição
  • Calefação

O processo de evaporação ocorre naturalmente e pode ser bastante lento. A água de uma piscina, por exemplo, passa por evaporação com o calor dos raios de sol. Nessa linha de raciocínio, então, o mesmo acontece com a roupa molhada no varal.

Já na ebulição o fenômeno é mais rápido, pois o líquido evapora através de temperaturas mais altas.

Histórico da calefação

Apesar de parecer uma tecnologia nova, há muitos anos o homem aprendeu a utilizar o fenômeno a seu favor. Atualmente ela é muito comum para o aquecimento de ambientes, por exemplo.

Este tipo de calefação nada mais é do que aquecer salas, residências e ambientes fechados com o auxílio do vapor quente.

A história nos diz que esse processo ocorre há muitos anos – já era utilizado pelos senhores feudais. As casas possuíam caldeiras no subsolo de alguns cômodos e, então, nos dias mais frios, o fogo aquecia os pisos gerando conforto térmico.

Calefação

Exemplo de calefação

Com a tecnologia, foram desenvolvidos alguns tipos de calefação. A calefação hidráulica, por exemplo, foi muito utilizado por vários anos. É composta de uma instalação de tubos de água e uma sala de máquinas (ou sala de caldeiras) e tem a função de aquecer os ambientes.

Já a calefação elétrica – que também é chamada de piso térmico – envolve um processo em que não existe a necessidade de instalação de encanamentos. A sala de máquinas, portanto, também foi descartada. Mais moderno, o sistema conta com cabos que realizam a calefação através de irradiação solar.

Calefação alta pode ser prejudicial?

Em resumo, a calefação – quando muito alta – contribui para combater o frio do inverno, mas também pode ser danosa à nossa saúde. Logo depois da exposição, muitas alterações ocorrem no organismo humano.

Mas, não é fácil definir o que deve ser considerado uma “calefação muito alta”. Enquanto as sensações relacionadas à temperatura variam segundo o indivíduo, a sensação de frio em alguém habituado aos climas quentes não é a mesma de outra pessoa que reside em uma região geográfica onde, por exemplo, a neve cai.

Pois, sem esquecer as variabilidades dos seres humanos, é possível pressupor, com alguma segurança, que as temperaturas inferiores aos 20 °C (em temperatura ambiente) provocam sensações mais ou menos intensas de frio. Assim como a sensação aumentará gradativamente essa temperatura.

Seja como for, há outros fatores envolvidos, tais como a pressão e a umidade do ar. A princípio, um registro de 15 °C e alta umidade não é comparável à mesma marcação em áreas secas.

Qual a relação entre calefação e a atividade corporal?

Independente da temperatura exterior, quando estamos em movimento ou parados, a sensação também variará sensivelmente. Conforme inexistam atividades corporais, o frio será mais sentido, à medida que as células não estarão em metabolização ativa (isto é, não gerarão calor).

Anteriormente, quando os dispositivos de calefação não existiam, entrar em movimento era a única forma de se proteger contra o frio. Em seguida ao seu desenvolvimento, contudo, passaram a existir problemas relacionados ao seu uso excessivo.

Já que se trata de um método artificial, a calefação demasiadamente alta pode gerar alterações no corpo e, consequentemente, uma ampla gama de riscos à saúde humana.

Com toda a certeza, um aquecimento apropriado deverá manter os ambientes entre 19 °C e 26 °C, além de níveis de umidade na casa dos 50%. Isto porque, acima desses patamares, teremos uma calefação efetivamente prejudicial.

Riscos de cada tipo de calefação

Só para ilustrar, há 2 métodos para o aquecimento que, ao serem utilizados em excesso, apresentam notórios efeitos nocivos: trata-se do ar condicionado reversível e da lenha.

Calefação

  • Ar condicionado reversível

Por fim, quanto ao uso do ar condicionado reversível, é preciso ressaltar que esses dispositivos, em utilizações contínuas e intensivas, podem retirar drasticamente a umidade do ar ambiente.

As mucosas (principalmente, a mucosa respiratória) e a pele, ao serem expostas a tais ambientes, são severamente afetadas. Só que os fluxos de ar gerados mobilizam partículas que, em indivíduos alérgicos ou asmáticos, tendem a elevar os sintomas alérgicos.

  • Lenha

Em suma, outro método perigoso por deixar muito alta a calefação é a lenha. Ao utilizá-la, gases tóxicos podem ser gerados. Em conclusão, quando as madeiras são queimadas, dióxido de carbono passa a ser liberado.

Assim, uma vez que, para o nosso organismo, este é um gás residual, o corpo o expele, pois precisa de oxigênio. Todavia, em situações de pouca ventilação, uma intoxicação pode ser causada pelo aquecimento da madeira.

Dessa maneira, a fumaça proveniente da maneira contém gases que são adjetivados cientificamente de “pesados”. Da mesma forma, eles são tóxicos ao serem inalados, causando vômitos, náuseas, dores de cabeça e, até mesmo, irritações no trato respiratório.

A propósito, é crucial que o seu sistema de aquecimento de madeiras seja corretamente instalado, com um mecanismo próprio para a ejeção da fumaça. Em princípio, mesmo nas condições ideais de instalação, as madeiras podem transportar e liberar certas substâncias naturais associadas a asma e alergias, como o pólen.

Efeitos nocivos da calefação alta

De conformidade com os itens apresentados até aqui, convém ressaltar o que uma calefação muito alta, seja qual for a sua natureza específica, pode causar. Depois que uma pessoa é exposta a essa situação ela pode desenvolver, por exemplo, ganho de peso, dores de cabeça, dermatites e alergias, mau descanso e infecções respiratórias.

  • Dermatites e alergias

Ao passo que resseca a pele, uma calefação muito alta eleva, também, os sintomas inerentes à dermatite. Assim sendo, os movimentos do ar nas fontes geradoras de calor carregam partículas alérgicas, como os ácaros, o pólen e a poeira.

  • Ganho de peso

Nesse meio tempo, dormir em uma temperatura muito alta é um fato relacionado ao aumento de peso corporal. Logo que se encontra em altas temperaturas, o organismo não queima suas gorduras armazenadas.

De fato, o que ocorre é precisamente o oposto: a retenção de gorduras. Em contrapartida, ao longo da noite, o mecanismo próprio ao catabolismo graxo é ativado, porém, quando o ambiente está muito aquecido, o organismo não realizará esse trabalho.

  • Mau descanso

Contudo, com temperaturas elevadas durante a noite, o descanso é dificultado. Tanto quanto o corpo, acima de 20 °C, não encontra as melhores condições, os músculos não relaxam e o estado de sono não é alcançado.

Uma vez que a umidade, estando muito baixa, tende a alterar a frequência respiratória durante as horas de repouso, os impactos da calefação na qualidade do descanso não podem ser negligenciados.

  • Infecções respiratórias

Entretanto, os ambientes com baixa umidade deixam as membranas mucosas respiratórias secas. Decerto, esse é um ambiente perfeito para a proliferação de vírus e de bactérias.

Primeiramente, as crianças costumam ser as mais afetadas nessa situação. Inegavelmente, uma boa medida para coibir esses riscos consiste em utilizar filtros de microrganismos e umidificadores ambientais.

Calefação

  • Dores de cabeça

Antes de tudo, ter dores de cabeça em situações de calefação alta é comum. Embora possa gerar uma sensação de conforto quando o frio é intenso, a manutenção de altas temperaturas por longo tempo provoca uma espécie de embotamento resultante da chamada “vasodilatação”.

Sobretudo, o excesso de calor reduz a pressão da circulação sanguínea, fazendo com que quantidades menores cheguem ao cérebro. Pelo contrário do que diz o senso comum, isso causa sintomas muito desagradáveis.

  • Substâncias tóxicas

Ao mesmo tempo, as substâncias tóxicas representam um dos mais importantes riscos à saúde, decorrentes da alta calefação. Isto é, essas substâncias são disseminadas por meio dos mecanismos de aquecimento, constituindo um significativo perigo para quem a respira.

Em virtude disso, uma das substâncias mais nocivas consiste no monóxido de carbono. É provável que esse gás não apresente nenhum cheiro característico, fazendo com que sua detecção seja mais difícil, quando gerado em uma combustão ruim.

Como resultado, o monóxido de carbono desloca o oxigênio, lentamente, do sangue e do ambiente, intoxicando o organismo. Se acaso houver dores de cabeça, náuseas, desmaios ou tonturas, você terá um claro sinal de sua atuação.

Desde que a respiração se eleva dramaticamente, como uma forma de defesa para obter a substituição de oxigênio, caso o problema não seja rapidamente resolvido, poderá evoluir para uma condição mortal.

Por exemplo, o dióxido de nitrogênio é outro gás perigoso. Apesar de apresentar uma composição diferente do monóxido de carbono, ele também é oriundo de uma má combustão nos aparelhos de aquecimento e, tampouco, tem cheiro. Por mais que seja difícil detectá-lo, altera a mecânica da respiração e é extremamente irritante.

Quais os tipos de calefação doméstica?

Com o fim de buscar conforto nos dias frios, não há coisa melhor que chegar em casa e se sentir aquecido, não é mesmo? Uma residência com temperaturas amenas é essencial para a qualidade de vida.

No momento em que passamos a viver em regiões nas quais, durante o inverno, as temperaturas caem com muita intensidade, ter essa oportunidade é muito importante. Aliás, a sua casa pode ser esquentada de diferentes formas.

Posteriormente, você deverá considerar as alternativas mais tradicionais ou as opções sustentáveis, que permitem economizar a longo prazo, apesar de requererem maiores níveis de investimentos iniciais.

Ou seja, se você estiver pensando na instalação de um bom sistema para a calefação de seu lar, ou se deseja substituir o sistema que já possui, acompanhe as dicas a seguir e fique por dentro das principais informações sobre o assunto.

  • Lareiras de bioetanol

Primordialmente, o bioetanol pode ser classificado como uma fonte de energia limpa. Além disso, trata-se de um álcool biológico que é obtido mediante os restos agrícolas. Só para exemplificar, ele é inodoro e não contamina.

As lareiras com bioetanol assemelham-se a outros móveis, podendo ser instaladas em quaisquer lugares da residência, à medida que não precisam de saída para fumaça ou tomadas.

Similarmente, elas geralmente contam com um design decorativo e muito bonito. Inesperadamente, têm agradado bastante quem aprecia a estética doméstica e o charme das tradicionais lareiras.

Eventualmente, você pode converter lareiras tradicionais em lareiras de bioetanol. Ou por outra, é o sistema indicado para aquecer ambientes pontuais, como salas de estar ou quartos.

Conquanto não seja recomendável usá-las para aquecer toda a residência, até mesmo isso pode ser obtido por meio de várias lareiras. Por menos que cause danos à saúde, o principal inconveniente reside nos preços do bioetanol, que ainda são um pouco caros.

  • Piso radiante

O piso radiante pode ser descrito como um encanamento de água ou instalação de fiação embaixo do piso. Antes de mais nada, por esse sistema pode circular eletricidade ou água quente.

Portanto, o calor é irradiado por todos os cantos do ambiente, através do piso, a partir de baixo até em cima. Por causa de tal característica, os sistemas com fibras de carbono são os mais modernos. Bem como é o mais confortável dos sistemas disponíveis, principalmente para regiões de clima muito frio.

Por analogia, o calor é distribuído uniformemente por toda a residência, evitando que o ambiente fique ressecado.

Sem dúvida, o sistema propicia uma economia no consumo de energia que pode variar de 15% a 35%, quando comparado aos sistemas tradicionais de calefação (isto é, com boiler a gás e radiadores de água).

Com o propósito de garantir o sucesso da instalação, tenha em mente que uma de suas principais desvantagens consiste na necessidade de realizar uma obra que remova o piso.

De acordo com suas peculiaridades, o sistema é, por assim dizer, “invisível”. Acima de tudo, ele não afetará a decoração de sua casa. Nesse sentido, pode ser instalado em quase todos os tipos de pisos, incluindo os pisos de madeira de tábuas corridas.

Calefação

  • Calefação elétrica

De maneira idêntica, a calefação elétrica é outro sistema bastante comum. Por consequência, a instalação é relativamente simples, não precisando de manutenções posteriores.

Desse modo, a eletricidade é convertida em calor devido a ação das resistências que existem dentro do radiador. Para que sejam armazenados quando não estiverem sendo utilizados, cada radiador pode ser móvel.

Em síntese, eles podem ter o mesmo formato que um radiador normal de calefação, sendo fixados na parede. De tal sorte que servem para aquecer zonas muito específicas, como um banheiro.

Com o intuito de aquecer ambientes de maiores dimensões, a calefação elétrica não é a mais indicada. Em segundo lugar, é preciso levar em consideração que, para ficar ligado por longas horas, muita energia elétrica deve ser consumida, elevando substancialmente a sua conta de luz.

  • Sistemas de aquecimento a gás

Como se sabe, estes são os sistemas mais usados na maioria das nações europeias. Por isso, podem ser encontrados em muitas casas antigas do Velho Continente. Ainda assim, vários edifícios contam com esses mecanismos de calefação central.

O calor, nesse sistema, é principalmente produzido mediante o uso de combustíveis (gasolina, gás propano ou gás natural), em um boiler fixado em um determinado espaço no interior da casa ou prédio.

Então, o aparelho distribui calor aos radiadores através de encanamentos de água. Por conseguinte, dependendo do combustível usado para o aquecimento da água, o sistema pode ser menos ou mais seguro e ecológico.

Vale mencionar também que, na atualidade, existem radiadores de água que contam com designs mais bonitos, integrando-se melhor às decorações dos lares. Nesse hiato, acerca dos combustíveis empregados, convém ressaltar o fato de que o gás propano é consideravelmente mais potente que o natural.

Esse tipo de calefação necessita de manutenção à medida que é armazenado nos bujões que ficam no lado externo das residências. Entretanto, é a opção ideal para grandes residências ou casas isoladas dos núcleos urbanos.

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