Mecanismos de Transmisión de Calor y Evaluación de la Carga Térmica

Mecanismos de Transmisión de Calor


Convección

Es la transferencia de calor de un lugar a otro por movimiento gaseoso o líquido. La convección natural es el resultado de diferencias de densidades causadas por diferencias de temperaturas. Como el aire caliente es menos denso que el frío, el primero asciende en relación con el aire más frío y viceversa.

Conducción

Es la transferencia de calor desde un punto a otro dentro de un cuerpo, o de un cuerpo a otro cuando ambos están en contacto físico en un medio inmóvil.

Radiación

Es el proceso por el cual la energía electromagnética (visible o infrarroja) es transmitida a través del espacio sin la presencia o movimiento de materia.

Evaluación de la Carga de Calor Ambiental


Temperatura de Bulbo Seco (tbs)

Es la temperatura del aire registrada en un sensor térmico como un termómetro de vidrio con mercurio protegido de fuentes de energía radiante directa.

Temperatura de Bulbo Húmedo (tbh)

La Temperatura sicrométrica de bulbo húmedo se registra mediante un termómetro cuyo bulbo está cubierto con un paño húmedo, protegido en forma efectiva de la radiación y expuesto a una corriente rápida de aire. Puede ser determinada empleando un sicrómetro de aspiración (aspirador) o sicrómetro hondo que se hace girar a mano para producir la velocidad de aire necesaria.


TBS = Temperatura de bulbo seco en ºC

Índice de Stress Calórico de Belding-Hatch (ISC)

Este índice no tiene correlación con el esfuerzo por calor, pero de su determinación se obtiene mucha información sobre el ambiente que si se emplea el TGBH. Puede esperarse que el uso del ISC dé más y mejores indicaciones sobre la eficacia potencial de posibles medidas de control que el empleo del TGBH.

Índice de Exposición al Calor

Es una relación entre la cantidad de calor que el individuo requiere disipar (Ereq) para mantener su balance calórico y la máxima que puede disipar (Emáx) en las condiciones ambientales dadas.

Tiempo de Exposición al Calor

El tiempo de exposición está basado en el hecho que el hombre puede tolerar una elevación de 2 ºF en su temperatura, y su temperatura subirá 2 ºF por cada 250 BTU ganados.

Medidas de Control


El control del esfuerzo por calor se logra mediante el control del stress calórico en áreas frecuentadas por los trabajadores o modificando la interfase entre ellos y el ambiente. El stress calórico se controla en general por métodos de ingeniería, medidas administrativas laborales o por el uso de equipo de protección personal.

Métodos de Ingeniería

Son procedimientos que pueden ser usados para reducir el stress de un ambiente caliente e incluyen:

  • Protección contra las fuentes exteriores de calor
  • Protección contra las fuentes interiores de calor
  • Tratamiento del medio de propagación

Protección contra las fuentes exteriores de calor

Protección de las partes opacas

Para reducir la transmisión por muros y terrazas habrá que tener en cuenta la orientación, el color, el tipo de construcción, etc. La reducción se conseguirá con:

  • Aumento del coeficiente de las paredes (cal viva, hoja de cobre, pintura plástica, pintura de aluminio, etc.)
  • Aumento del coeficiente de cambio exterior de calor de la pared (por ejemplo, riego de las superficies).
  • Aumento de la resistencia térmica de las paredes (uso de ciertos materiales, dobles techos etc.) (figuras 1 y 2)

Protección contra las fuentes interiores de calor

Las principales fuentes interiores de calor, estarán en el propio proceso de fabricación (aunque no todas), y la naturaleza de las cargas será fundamentalmente radiante y convectiva.

Apantallamiento

Con el apantallamiento se protege directamente a las personas, impidiendo, por la interposición de barreras, el camino de propagación de la radiación, en la dirección de los operarios. Los siguientes tipos de barreras son generalmente usados:

Aislamiento

Con el aislamiento se reduce la temperatura superficial y por tanto el escape de calor sensible y de energía radiante, afectando especialmente el valor de la carga de radiación.

Extracción localizada

Instalación de campanas de aspiración encima de los focos de producción de calor.

Ventilación general

Por evacuación de la columna de aire caliente por convección natural.

Equipos de Protección Personal


  • La reflexión del calor radiante por la superficie externa del vestido
  • La disminución de la conducción térmica a través del vestido
  • La eliminación por evaporación de agua del calor recibido por la superficie del vestido

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