El ventilador de techo se inventó para aumentar el confort térmico en verano, elevando la transferencia de calor entre el cuerpo y el entorno, al generar mediante brisa ligera una sensación de frescor similar a la sombra que dan los árboles. Pero, ¿podría usarse el mismo mecanismo para reducir el consumo de calefacción en invierno? Lo cierto es que sí, gracias a su función inversa.
Ventiladores de techo como la gama WindCalm de CREATE IKOHS permiten aprovechar el calor residual que se acumula en el techo de la vivienda, transportándolo mediante sus álabes a la parte inferior donde generalmente nos encontramos (ya sea sentados en una silla, tumbados en la cama, en el sofá, etcétera). Algo que ayuda a mejorar el confort térmico y a reducir la factura energética.
El aire caliente sube, el aire caliente baja
Entender cómo se distribuye el calor en una vivienda es clave para comprender la importancia de que un ventilador cuente con un ‘modo invierno’. Ya se sabe que el calor tiende a distribuirse de forma más o menos homogénea por una estancia calefactada, y que cuando se abre una puerta a una estancia no calefactada, se va el calor.
Intuitivamente, entendemos muy bien qué le pasa a la temperatura del aire caliente cuando este se ‘conecta’ a una masa de aire frío. No hay más que abrir la ventana en invierno para sentir que se va el calor, como ocurre cuando se ventila por las mañanas. Pero, ¿qué ocurre en el eje vertical de arriba-abajo? ¿Hacia dónde va el calor de forma natural? La respuesta es: el calor tiende a subir porque el aire caliente pesa menos y el aire frío pesa más. A este fenómeno se le llama ‘estratificación’ del aire (calor por estratos).
Cuanto más alta es una estancia, más diferencias se notan entre la temperatura de su punto más bajo y la de su punto más alto. Es el motivo por el que en el cine suele hacer frío incluso cuando encienden la calefacción. En una vivienda con techos a dos metros, la diferencia de temperaturas entre suelo y techo puede llegar a los cinco grados en función del dispositivo de climatización.
En invierno, el desplazamiento del aire caliente se produce desde donde se acumula, arriba, a donde se necesita, en la parte intermedia-baja del espacio de la estancia
Algunos sistemas de calefacción tratan de hacer que el aire se mueva para evitar estos gradientes de temperatura, precisamente calentando el aire frío una vez está abajo. Es el caso de los radiadores bajo la ventana, que calientan el aire frío generando un ciclo de movimiento circular; o el suelo radiante bajo el suelo, que provoca un movimiento similar pero más distribuido.
En física, a este mecanismo se le llama convección, y es el mismo por el que burbujean las ollas de agua colocadas sobre el fuego, aunque en este caso con agua en lugar de aire. La convección es una solución interesante, pero incluso en sistemas como suelo radiante se benefician de una ventilación forzada que venga del lugar más caliente de la estancia: el techo.
¿Cómo funciona la función inversa de un ventilador de techo?
La función inversa de los ventiladores de techo, a veces llamada ‘función reversa’ o simplemente ‘modo invierno’, está pensada para ayudar a desplazar el aire caliente del techo hacia cotas más bajas. Ventiladores como el modelo WindCalm lo hacen girando en sentido contrario al que tienen en verano. Pero, ¿cómo funciona este sistema exactamente? ¿Por qué en invierno ‘dan’ calor y en verano ‘dan’ frío?
Mientras que en verano las palas del ventilador impulsan el aire hacia abajo, focalizando el chorro de aire justo bajo el ventilador, en el modo invierno, las palas giran en sentido contrario para captar un tiro de aire vertical justo bajo el dispositivo, lo que a su vez empuja el aire caliente del techo hacia los lados de la estancia. Es una forma de contribuir mediante ventilación forzada al movimiento natural de convección, tanto si este existe ya como si no.
Aunque resulta chocante que encendiendo un segundo aparato como es el ventilador se pueda ahorrar energía, lo cierto es que se puede porque aumenta la eficiencia global
El mecanismo físico parte de la forma de las aspas, llamadas también palas o álabes. Estos álabes tienen el mismo perfil que los álabes de las bombas de agua que impulsan líquidos por tuberías, las palas de los motores de los aviones, las hélices de los barcos o los brazos de un aerogenerador, y funcionan exactamente bajo el mismo principio que las alas de los pájaros.
Cuando en verano el ventilador gira en una dirección, empuja el aire aumentando con ello la sensación térmica de fresco gracias a la brisa, que aumenta el intercambio de calor con el aire y nuestro cuerpo. Cuando en invierno el ventilador gira en la dirección opuesta, desplaza el aire caliente del techo al suelo, pero sin crear corrientes de aire bruscas.
Y ahí está la diferencia clave. Mueve el calor, pero sin despeinarnos. El resultado es el desplazamiento del aire caliente desde donde se acumula, arriba, a donde se necesita, en la parte intermedia-baja del espacio de la estancia. De este modo aumenta mucho el confort térmico y, además, se ahorra energía.
¿Cómo puede ahorrar dinero un aparato encendido más?
El ventilador en modo invierno se utiliza junto a un sistema de calefacción, como pueda ser una caldera de gas o, mejor para el medio ambiente, un sistema de aerotermia mediante bomba de calor. Por eso resulta chocante que, encendiendo un segundo aparato como es el ventilador, se pueda ahorrar energía. Lo cierto es que se puede ahorrar bastante porque aumenta la eficiencia global.
Ya se ha visto arriba que, sin ventilador, cualquier sistema de calefacción tiende a acumular el calor de la estancia en la parte superior de la misma, incluso aquellos que fomentan algo la convección natural. Esto hace que el techo se caliente de forma considerable (a menudo caldeando la casa del vecino de arriba), lo que supone una pérdida importante de calor y, por tanto, de energía.
Para poner un ejemplo con cifras comparables (vatios), supongamos que hay encendida una bomba de calor con una potencia calorífica de 3,3 kW y con consumo estimado de 1000 W (sí, son máquinas muy eficientes). Siendo tan eficiente, ¿en qué ayudaría un ventilador encendido? En que se podría bajar la temperatura objetivo y, aún así, mantener el calor que siente el ocupante de la estancia.
Se estima que por cada grado que se sube la calefacción, el consumo energético aumenta un +7%, aproximadamente. Al desplazar el calor que se acumula en el techo a la parte baja de la estancia, es posible reducir en dos o tres grados la temperatura del termostato sin afectar a la temperatura del centro de la estancia. En el caso del ejemplo eso supone entre 70W y 210W, lo que en cualquier caso justifica los 40W del ventilador.
Al distribuir el calor uniformemente, evita que este se escape hacia otros pisos a través del techo, o que caliente las paredes. En su lugar, hace que la temperatura de la estancia sea más homogénea, reduciendo pérdidas por su contorno (estas aumentan a medida que aumenta la temperatura) y ayudándonos a ahorrar en la factura de la luz.
Imágenes | CREATE IKOHS | Apertura WindCalm Black.
