Calefacción infrarroja: una nueva forma de calentar el aire

La calefacción infrarroja es un concepto tecnológico alemán que está revolucionando los sistemas de generación de calor; es prácticamente un cambio de paradigma en la forma de calentar el aire. Sin embargo, la aplicación se encuentra rezagada debido al desconocimiento y a los supuestos efectos dañinos de la radiación electromagnética sobre los seres humanos

Melissa Rodríguez

De acuerdo con el ingeniero Harald Peters, director y fundador de Sistemas Novedosos de Alemania, y propietario de Sunthermy, marca especializada en calefacción eléctrica infrarroja en México, el mayor consumo energético en la industria vertical se debe a los sistemas de calefacción, los cuales representan el 47 por ciento de la energía total de un edificio.

Además, “en términos de bienestar y salud, los equipos de calefacción tradicionales producen grandes toneladas de gases de efecto invernadero al año e incumplen con las necesidades básicas de los habitantes, que en ocasiones presentan dificultades para respirar debido al aumento del polvo”, comenta el ingeniero.

Según Peters, estos acontecimientos han llevado al desarrollo de una nueva tecnología que tiene mayores ventajas frente a otras aplicaciones de calor, además de que sus necesidades energéticas son inferiores a los requerimientos de los sistemas convencionales. Sin embargo, el impulso térmico o calefacción eléctrica infrarroja, como se le conoce mayormente en el mercado alemán, se ha estigmatizado debido a que su funcionamiento se basa en la radiación electromagnética, a la que se le atribuyen diversas características negativas.

“Es una tecnología un tanto desconocida en los mercados nuevos, ya que al escuchar infrarroja interpretan que es maligno para el ser humano. Sin embargo, en términos terapéuticos es altamente saludable, ya que aumenta la circulación y mantiene a la gente activa”, dice el ingeniero.

Radiación electromagnética
En 1800, William Herschel definió la radiación electromagnética como la combinación de campos eléctricos y magnéticos oscilantes que se propagan a través del espacio, transportando energía de un lugar a otro. De acuerdo con la definición, la radiación infrarroja es producida por los cuerpos calientes debido a cambios en los estados de energía de los electrones orbitales en los átomos, o en los estados vibracionales y rotacionales de los enlaces moleculares, y su interacción entre ellos.

En sintonía con lo anterior, el ingeniero explica que todos los objetos con temperatura superior al cero absoluto emiten radiación infrarroja. La cantidad y la longitud de onda de la radiación emitida dependen de la temperatura y de la composición del objeto emisor; es decir, se produce un efecto acción-reacción entre los cuerpos que se encuentran a una distancia suficiente para ello, con lo que se produce un flujo energético entre el cuerpo con mayor temperatura y los cuerpos con temperatura menor, generando un incremento de temperatura en éstos.

“Casi nadie sabe de manera clara qué son los rayos infrarrojos. El Sol, por ejemplo, es la principal fuente natural de radiación, ya que ésta representa 59 por ciento de su espectro de emisión. Por lo tanto, se trata de una radiación térmica natural que nos rodea diariamente, a toda hora y en todo lugar, y que, de acuerdo con estudios científicos, ha ayudado en la sanación de diversas enfermedades. Asimismo, el teléfono celular funciona mediante ondas electromagnéticas, que incluso son indispensables cuando utilizamos el aire acondicionado del automóvil”, explica Peters.

Funcionamiento de un sistema de calefacción infrarrojo
“Cuando hablamos de sistemas convencionales de calefacción –dice Peters–, nos referimos a las aplicaciones de calentamiento a base de agua o vapor que funcionan a través de la convección. Pero el problema con estos sistemas es que hay una gran cantidad de desperdicio de energía, debido a que la conducción del calor se hace a través del aire.

”Sin embargo, los sistemas de calefacción por infrarrojo no requieren de aire para funcionar, pues éstos operan a través de las ondas electromagnéticas y el calor se genera sólo cuando los rayos son absorbidos por una superficie, como el cuerpo humano”, comenta el ingeniero.

Se trata de un nuevo sistema de calefacción basado en la emisión de rayos infarrrojos que genera calor de modo diferente a los sistemas tradicionales. Básicamente, imita el proceso del Sol al calentar la tierra y todos los sólidos presentes en el espacio de emisión, con lo que se ahorra entre 30 y 50 por ciento de energía, comparado con los sistemas de calor por convección.

“Un sistema típico de calefacción por convección calienta el aire de 22 a 24 °C, el cual asciende en efecto secundario hacia el techo, las paredes, los muebles y todos los sólidos alrededor, y desplaza el aire más frío hacia el suelo. En cambio, la radiación infrarroja calienta los sólidos (suelo, paredes, objetos, personas) con los que entra en contacto directo a una temperatura de 20 °C, y éstos a su vez emiten calor de forma constante hacia la superficie o el área habitada, calentando el ambiente de manera sana, natural y sin viciar el aire”, explica el ingeniero.

“Para colocar una aplicación de calefacción infrarroja no es necesario tener una instalación eléctrica especial. Por otro lado, el operador tiene el control total del sistema de calefacción, esto significa que es posible regular el nivel de radiación que se desee liberar. La aplicación se conecta directamente a la red eléctrica y es operada por un termostato”, detalla Peters.

“Como el calefactor está especialmente diseñado para subir la temperatura de cualquier espacio con techos de hasta tres metros de altura, funciona muy bien para complementar pérdidas de calor en espacios acristalados o con corrientes de aire, ya que almacena la temperatura”, apunta el ingeniero.

“Los módulos pueden instalarse directamente en la pared o en el techo. El yeso que se vende en el mercado mexicano soporta sin ningún problema las temperaturas y el peso de los calentadores, y su aislante ecológico es especial para aplicaciones de calor”, detalla.

Recientemente, Alemania desarrolló nuevas tecnologías para incrementar la eficiencia de los módulos, los cuales son elaborados con nanocube, una aplicación de carbón fino que se fabrica por disparos de alta presión y que funciona como un conductor eléctrico.

Ventajas de la calefacción infrarroja
Los equipos de calefacción eléctrica infrarroja están encendidos menor tiempo que un equipo tradicional. Incluso los módulos siguen calentado a los sólidos de manera constante si el equipo se encuentra apagado. Además, en el caso de la edificación vertical, no se necesita instalar equipos eléctricos adicionales (sistemas de emergencia, UPS, etc.) y no existe peligro de una falla en la continuidad eléctrica.

Debido a que la calefacción infrarroja es regulada por sensores eléctricos internos, se obtienen grandes ahorros en la factura eléctrica. Como ejemplo, un rendimiento de 500 watts, con un tiempo de calefacción de 10 horas y un costo de 76 centavos por kW/h, se obtiene una suma de 4.4 pesos. Los sensores se encargan de que la calefacción se apague al llegar a la temperatura que se requiere. Esta regulación permite que con 10 horas de calefacción el consumo de energía se vea reducido entre 40 y 50 por ciento.

Por otro lado, la construcción mexicana tiene muchas fugas de aire, lo que incrementa el uso de un sistema de calefacción por convección; sin embargo, con la calefacción infrarroja es posible almacenar la temperatura, ya que el calor se filtra en los objetos. Si se abre una puerta, el aire circula pero la temperatura permanece constante.

Si se requiere recuperar el calor en una habitación, sólo se debe encender el sistema por 15 minutos, tiempo suficiente para reponer la energía pérdida, lo que reduce el consumo eléctrico en comparación con sistemas tradicionales.

Situación en México
De acuerdo con Peters, los clientes en México tienen un cierto temor, ya que el desconocimiento de los beneficios de la radiación frena el impulso de la aplicación en la industria; sin embargo, es una tecnología moderna y económica y, dada su gran versatilidad, puede calentar cualquier espacio, adaptándose en función de sus características y necesidades.

“Actualmente, es utilizado como calefacción complementaria en invernaderos, cocinas y establos de animales; terrazas cubiertas, cuartos de baño, así como para calefacción de zonas parciales dentro de grandes naves industriales, almacenes y talleres, y de forma puntual, en cualquier espacio abierto o cerrado”, concluye el ingeniero.