Calefacción eléctrica por efecto Joule: el calor más simple

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Al leer nuestro último post sobre radiadores eléctricos alguien podría pensar que todos los calefactores eléctricos son iguales. En realidad todos tienen el mismo rendimiento energético, pero tienen sus diferencias.

Para el que no tenga otras alternativas y piense en comprar uno, vamos a analizar los sistemas de calefacción eléctricos más comunes, evitando argumentos comerciales baratos.

conveccion radiador

Cuando hablamos de calefacción eléctrica, en realidad estamos pensando en calefacción por efecto Joule. Sin entrar en detalles muy técnicos, cuando una corriente de electrones pasa por un material conductor se encuentra cierta resistencia al paso, esto provoca que los electrones pierdan energía útil en forma de calor, subiendo la temperatura del conductor. Como este conductor sólo está en contacto con el aire, el calor se propaga principalmente por convección y por radiación.

Si bien el rendimiento energético de las resistencias es siempre el mismo, un 1 kWh de electricidad consumida equivale a 1 kWh de calor emitido, hay diferencias en cómo se transmite luego ese calor hasta que nos calienta. Veamos las soluciones más comunes del mercado.

 

Sistemas por convección natural sin inercia

estufa electrica de parrilla espiralPensemos en el sistema más básico de calefacción eléctrica, la estufa eléctrica. Es una barra de metal gorda, retorcida y protegida por una jaula para que no nos quememos. Esta barra se  calienta hasta verse rojiza, aunque ilumina muy poco. La mayor parte del calor lo transmite por convección: El  aire en contacto con el metal se calienta, disminuye su densidad y asciende. Esto crea una corriente de aire ascendente que distribuye el calor por toda la habitación. Este sistema calienta todo el aire de la habitación de manera silenciosa, aunque tarda su tiempo.

panel electrico

Una pequeña variación del mismo concepto es el panel eléctrico. Aquí la resistencia en lugar de ser una barra, está distribuida por todo el panel. Al disipar calor por toda la  superficie, la temperatura es menor en cualquier punto y disminuye el riesgo de quemaduras. El inconveniente es que necesitan más espacio, así que se suelen vender como de bajo consumo, lo que en realidad significa “de escasa potencia”.

resistencia-nicrom-espiral

 

Muy similar a la estufa básica es la resistencia por hilo enrollado Nicrom. Ésta se llega a poner al rojo vivo, por lo que emite también algo de calor por radiación. La única ventaja respecto a la estufa básica es que es más barata y se rompe antes -ventaja para el vendedor, obviamente-.

 

Sistemas por convección natural con inercia

calefaccion electrica radiadorEmpecemos por el más popular de los sistemas de calefacción eléctrica: el radiador de aceite. Las resistencias van sumergidas en un fluido, aceite en este caso, que se calienta de manera uniforme en cada módulo.

Como ventaja principal, aumentan la superficie en contacto con el aire, de modo que las corrientes de convección son más fuertes y el calor se distribuye de forma más rápida y homogénea por la habitación. También permiten aumentar la potencia de las resistencias, ya que al estar sumergidas en aceite se oxidan menos y pueden alcanzar mayor temperatura sin riesgo a romperse.

La inercia de tener que calentar el aceite tiene un aspecto negativo, ya que el radiador tardará más en empezar a calentar. Pero también tiene un aspecto positivo, ya que una vez alcance la temperatura de consigna (la del termostato), los periodos de encendido y apagado serán más largos (Puedes leer más sobre inercia térmica en nuestro post “radiadores de bajo consumo y el invento de la inercia térmica“)

Radiador de calor azulUna evolución del radiador de aceite, son los radiadores murales con cualquier otro fluido, como por ejemplo el “calor azul”, que ha sido ampliamente criticados analizados en este blog.

La mayor mejora que se le puede achacar es un mejor diseño de las aletas que incrementa aún más la superficie de contacto con el aire, y aumenta la velocidad con la que se transmite el calor a la habitación, una vez caliente el fluido interno. Aunque no por ello debemos esperar un ahorro energético notable frente a otro sistemas de calefacción eléctrica.

 

Sistemas por convección forzada

Calefactor_termoventilador

También llamados convectores, o termoventiladores. Son sistemas de calefacción eléctrica que tienen un ventilador que hace pasar aire forzado a través de las resistencias. Esto logra que el aire de la habitación se caliente mucho más rápido que con la convección natural. Además son muy compactos, ya que la entrada contínua de aire frío permite alcanzar mayor temperatura en las resistencias sin riesgo.

Como inconvenientes: suelen ser ruidosos, y el movimiento de aire que producen puede resultar molesto ya que hace  disminuir la sensación térmica. Particularmente en la ducha, ya que el viento y la piel mojada no se llevan bien.

 

Sistemas por radiación

estufa-halogena-orbegozo-bp-0303Consiste en calentar un objeto “iluminándolo” con radiación electromagnética, la cual se propaga sin necesidad de un medio. A diferencia de los métodos de convección, el aire de la habitación apenas se calienta, llegando primero el calor a los objetos opacos situados frente al radiador. Aunque todas las estufas eléctricas emiten radiación en mayor o menor medida, en el sistema donde es más evidente es la estufa halógena.

estufa cuarzo ruedas_l

 

La ventaja de estas estufas es que te calientan inmediatamente, siempre que te coloques delante de ellas. Si se utilizan de esta manera consumen menos, ya que no es necesario que calienten todo el aire de la habitación. El inconveniente es que, precisamente al no calentar directamente el aire, la habitación permanece fría durante más tiempo, por lo que si nos ponemos de cara al radiador notaremos la espalda fría. A menos que demos vueltas como pollos en un asador.

Otro ejemplo de sistema de radiación podría ser el llamado calor verde, que no es más que un panel radiante eléctrico.

23 Comentarios

  1. Buen artículo, amigo Carlos. Sólo una sugerencia: en los sistemas por radiación, yo diría “iluminándolo con radiación infrarroja”, en lugar de electromagnética. No es un error, ya que la infrarroja es un tipo de radiación electromagnética, pero dicho así asusta menos y se entiende mejor… no? 😉

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    • Hola José Miguel:

      Jeje, sí, puede que asuste un poco la palabra “electromagnética” porque casi parece que vamos a instalar un TAC en casa. De todas formas el post lo ha escrito Abraham, a ver que le parece a él cuando pase por aquí.

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    • Lo cierto es que como se puede ver en la oscuridad, emite radiación desde el espectro visible hasta las ondas de radio. Quizás es porque asociamos infrarrojo con calor por radiación, cosa que a temperatura ambiente es cierta, pero no en este caso.

      Intento que resulte comprensible, y en ese sentido agradezco mucho tu comentario, aunque también trato de que el texto sea correcto.

      Lo bueno que tienen los blogs es que gracias a los comentarios como el tuyo pueden quedar más claras algunas cosas.

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  2. Hola! Perdón, pero no me queda claro de todos estos sistemas cuál es el que más conviene a nivel económico, claro, para calentar una habitación. En mi piso hay calefacción con caldera de gas natural, que encendemos un par de horas por la noche, pero hay una de las habitaciones que necesita, digamos, calefacción adicional. En este momento lo hacemos con un termoventilador, un rato por la mañana y un rato por la noche. Temo por la cuenta eléctrica…

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  3. Si es para un uso muy eventual para toda la habitación, te conviene el termoventilador: Distribuye el calor por la habitación rápido y no tiene inercia. Un aparato con inercia sigue calentando la habitación después de que lo apagues y te vayas.

    Sin embargo, si lo vas a usar sólo para cambiarte de ropa o no necesitas moverte por toda la habitación, un radiador halógeno es más económico. Mientras no te apartes mucho del radiador, con uno de 1200 W notas el mismo calor desde el primer momento que con el termoventilador de 2000 W a los pocos minutos. Esto es porque no calienta el aire de la habitación, sólo los objetos que están iluminados. Por eso mismo tiene el efecto ‘espalda fría’, que se soluciona dándote la vuelta.

    Si el rato del que hablas son 10 minutos por la mañana y otros 10 por la tarde, la diferencia de un radiador al termoventilador son 800 W, que con 20 minutos al día son 8 kWh al mes. Con la tarifa 2.0A esto son 1,23 € al mes, durante los meses de frío. Piensa si te merece la pena tener otro cacharro más en casa.

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  4. Buenas todos!!
    Ya que los radiadores de aceite convencionales con inercia térmica transmiten el calor por convección les podrían haber llamado convectores en vez de radiadores…jeje
    Bueno, mi pregunta es que algo de radiación se tiene que dar en esos casos, ¿no es así?, para que pase el calor del metal al aire.
    Un saludo.

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  5. Hola amigos (visualisen) tengo una casa pequeña de 3 pisos ejemplos piso1 cuarto masters,baño, piso2 sala,comedor, cosina, piso3 2habitaciones, 1baño.
    Que es lo mas recomendable y economice energia, usando los siguientes equipos mas populares en la calle.

    1 calefacion inflarroja
    2 calefacion por radiacion ( estufas electricas)
    3 calefacion mini split inverter (heat pump)

    De verdad no se cual voy a comprar espero la ayuda de ustedes ..
    pedro gil de E.U Connecticut

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    • Heat pump.

      Es 3 veces más eficiente. Si las temperaturas exteriores son excesivamente frías (T< -8ºC), o bien compras una bomba de calor que venga preparada para esas temperaturas, o bien buscas un sistema de calefacción alternativo que no funcione con electricidad.

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      • estoy analizando con ustedes pues en estos apartamentos de contrucion madera no dejan usar nada que contengan gas o kerosine y en cuanto las tenperaturas no llegan a -8 c llegan hasta -4 c son pocas veces.pues buscando economia energia

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  6. Hola estimados! Muy interesante vuestro blog, al cual llegué porque ando averiguando qué calentador de pared por convección es más económico. Vivo en Coyhaique, patagonia chilena y tengo un hijo que viene en camino y me interesa comprarle uno de estos calefactores por convección de pared de 750 W (adjunto link), y no se cuan económico sean, ya que anteriormente tuvimos uno de convección natural con inercia de aceite de 1500 W y vaya que me aumentaba la cuenta de la luz a casi el doble!! He visto unos de pared también de 450 W, pero desconozco si calefaccionan bien un dormitorio y en un tiempo prudente. Muchas gracias de antemano por vuestra respuesta!! Saludos

    http://www.sodimac.cl/sodimac-cl/product/2654628BC/Combo-3-Convectores-F117-750-W/2654628BC

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  7. Hola! Muy buen post!
    Una consulta,me compré un panel eléctrico de 1000wts (2 placas de 500) según las especificaciones de la marca, es para una habitación incluso más grande. El problema es q lo tengo encendido hace 2hs y no noto cambios en la temperatura y observo que se hicieron 2 burbujas en la placa externa (no estaban al encenderlo) Hay lluvia ligera afuera, x si tiene algo q ver. Saben cuantas horas tarda en calentar la habitación? Son normales esas burbujas? Se irán? Gracias

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    • Hola Andrea, esas burbujas que comentas tienen pinta de ser pintura despegada, señal de que el fabricante del aparato no es de mucha calidad.

      Respecto a si tendrás suficiente con 1000W para una habitación no puedo contestarte. La potencia que se necesita para mantener una habitación caliente, y de forma indirecta el tiempo que necesitas para que alcance la temperatura de consigna, depende de muchas cosas: La temperatura que hace fuera, la humedad relativa, la temperatura que quieres dentro, el número de personas que ocupan la habitación, la calidad del aislamiento, la superficie que ocupan las ventanas…
      1000W está bien para una habitación pequeña en una zona climática templada. En 60 minutos debería de alcanzar la temperatura de consigna, si no es así, compra otro más potente.

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  8. Hola, mi consulta es la siguiente:
    Vivo en un piso de 75 m (recibidor, cocina, salón, 2 dormitorios y 2 baños). Cuando adquirí el piso incorporaba unos radiadores supuestamente de calor azul (placa cerámica) que consumían muchísimo y no calentaban ninguna estancia de la casa, no notaba el calor salvo que estuviera a medio metro del aparato; por lo que decidí retirarlos y regalarlos.
    Así que ahora que llega el frío, y después de pasar dos años con una estufa de butano moviéndola por toda la casa necesito instalar un nuevo sistema de calefacción que sólo puede ser eléctrico (no tengo opción de gas natural, ni ninguna otra opción).

    En uno de los baños tengo un panel convector de S&P Tipo PM751, que la verdad calienta el baño muy rápido, pero en cuanto lo apago el calor se va en 10 minutos.

    Estaba pensando en instalar los mismos paneles convectores más grandes y más potencia, o los emisores con fluído tipo EMI PROGRAM, EMIBLUE A o EMIBLUE DP (También de S&P).

    ¿Podríais ayudarme e informarme acerca de las diferencias entre los paneles convectores y los emisores con fluído? ¿Hay otras opciones mejores?
    Otra cosa, mi tarifa actual es con discriminación horaria.

    Muchas gracias por adelantado, espero vuestro consejo

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    • Hola Paula,

      desconociendo la zona en la que vives, la orientación de la vivienda y su aislamiento térmico, yo si estuviera en tu lugar instalaría un aire acondicionado con bomba de calor, que junto con la estufa de butano para momentos puntuales puede ser más que suficiente.

      En caso de optar por calefacción eléctrica de efecto Joule, suponiendo que la instalación eléctrica lo pueda soportar, compraría unos acumuladores de calor de segunda mano (modelo de carga de 14 horas posterior al año 2008) para aprovechar la tarifa DH.

      Saludos.

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      • Buuff, qué lío!!!
        Vivo en Pontevedra, zona sur, piso orientado al sur…
        No se que hacer. De todas formas muchas gracias

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  9. Hola,
    Vivo en una casa a la que no llega el gas, por lo que en su día de construcción se optó por poner acumuladores. Vivo en un pueblo de Soria, es decir una zona bastaannnnnte fría. Gracias a que en el salón tenemos un hogar/ chimenea que tenemos encendido durante todo el día (por la noche no), y hacemos vida allí, no nos arruinamos del todo.
    El resto de las habitaciones que se suelen utilizar las calentamos con los acumuladores, que creo son de unos 2400W. El caso es que nuestra habitación, de 13m2, solo la utilizamos para calentarla un poco por la noche para llegar a los 21º, ya que tenemos un bebé que duerme con nosotros. Hasta ahora (que aún no ha empezado el frío de verdad), en lugar de encender el acumulador utilizamos un termoventilador de 1800W-2000W que se va apagando y encendiendo para mantener la temperatura.
    La pregunta es si una vez que comience el frío es preferible utilizar el termoventilador, el acumulador, o algún otro tipo de radiador eléctrico como los radiadores de aceite ya que es una habitación que tan solo se utiliza por las noches (de ahí que pensemos que quizás el acumulador no sea lo más idóneo ya que está cargando continuamente toda la noche y va soltando a lo largo del día, algo que no utilizamos, pero desconocemos si el gasto energético al final es muy similar o ahorraríamos con otro tipo de calefacción).
    Tenemos tarifa de discriminacion horaria, antigua tarifa nocturna, y nos gustaría poder bajar la potencia contratada si es posible de 8.05 a 6.9.
    Muchísimas gracias!!!
    Ana

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  10. Hola buen dia! vivo en una casilla rural en las sierras de cordoba, argentina. esta por comenzar mi primer invierno en la casita y estoy buscando la mejor opción para calentarnos. normalmente en invierno la temperatura minima durante la noche ronda los -10 grados. la ventaja de la casa es que es muy chiquita, 12 m2 y el techo tiene 2 mts de altura. la desventaja es que por adentro es toda (piso, paredes y techo) de madera, terciado y fibro facil (MDF), por lo que es muy importante la seguridad en el momento de elegir. estoy buscando opciones que usen electricidad, lo mas económicas posibles.. económica en cuanto al precio de la estufa como al del consumo diario de electricidad y también que no ocupen mucho espacio por el tamaño de la casa. la casita por afuera es de chapa y esta pintada de azul por lo que recibe mucho mas el calor del sol, el piso de madera esta en altura, sobre ruedas (puede que entre frío por ahí), estoy aislando bien la puerta y pondré unas cortinas de tela gruesa tipo polar. pensaba comprar un panel de no mas de 800wats (para no recalentar el circuito eléctrico) de la marca Ecosol (www.ecosol.com.ar) pero no se si es la mejor opción.. calentara la casa? es seguro? les agradezco su respuesta.

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    • Hola, depende mucho del tipo de aislamiento y las temperaturas exteriores, pero me atrevería a decir que con menos de 3000W para una habitación no haces nada.
      Con la calefacción eléctrica el único peligro es que pueda originar un incendio, por dejar objetos inflamables cerca o por el mal estado de los cables. Bueno, y el peligro de que te deje en números rojos la cuenta después de calentarte un invierno a base de electricidad. Aunque igual en Argentina no es tan caro como aquí.

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    • Yo creo que todo depende del aislamiento térmico. Aunque la madera ayuda bastante, habría que ver que no tuviera ninguna rendija por donde pueda colarse el aire frío del exterior. Si además puedes aislar bajo la madera con alguna lámina o rollo de aislante térmico, estaría mucho mejor, aunque probablemente tendrás que desmontar, colocar el asilante y volver a montar las planchas de madera o MDF. Yo tengo un radiador/acumulador de 1200W en una estancia de 20 metros cuadrados y cumple, aunque la temperatura exterior no suele ser tan baja como la que indicas (quizás -3 o -5ºC máximo).

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  11. Hola!, buenos días!!… me alegra haber encontrado este post… me cambiaré pronto a un departamento pequeño (42m2), el cual tiene 2 habitaciones (1 grande y una chica”, un living entremedio (pequeño) y cocina americana pegada al living… el tema es que.. el depto viene con 2 “estufa eléctrica por radiación”, pero.. no sé si estas calientan realmente o no… (pensando en que también calienten el lugar, de forma que, por ejemplo, si paso de una habitación a otra, no esté una fría y otra no)…
    Serán estas estufas buenas para eso? (por ejemplo, por último si las dejo encendidas harto rato antes?)… o necesitarían de mucho rato para eso? (o, nunca calentarán de esa forma el departamento?)

    agradeceré mucho su ayuda 😛

    Saludos! 😀

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