Transmisión del Calor a Través de una Pared: Cálculo y Aislamiento

Temas tratados en esta entrada

• Transmision de calor atravez de una pared
• Calculo del fluxo termico
• Calculo de fluxo calorifico
• Densidad de fluxo

Para los intercambios de calor, el frigorista debe tener en cuenta el hecho de que los tres modos de transmisión del calor ( conducción, convección radiación) se producen de forma simultánea.

Así, si tomamos como ejemplo la pared de una cámara fría, el intercambio de calor se hará:

• por radiación y convección del medio exterior a la superficie del muro
• por conducción a través de la pared,
• por radiación y convección de la cara interior del muro hacia el ambiente y los productos de la cámara fría.

...

La cantidad de calor intercambiado está en función del tiempo considerado: Q=Fc * t

Fc = es el flujo de calor, es decir la cantidad de calor intercambiado por unidad de tiempo:

Fc=Q/t ==> Julios/segundos = Watts

El flujo de calor se determina generalmente teniendo en cuenta:

• el coeficiente global de intercambio térmico (K) que tiene en cuenta los tres modos de transmisión del calor y que también depende de la naturaleza y del grosor de la pared,
• de la superficie (S) de la pared del lado caliente,
• de la diferencia de temperatura (Dt) entre el aire exterior y el interior.

El flujo térmico ( Ft) que atraviesa una pared se puede por lo tanto calcular así:

Ft = K*S*Dt

• Ft = W
• K = W * m2*K
• S = m2
• Dt = ºC

Observación: el Salto termico (Dt) puede expresarse indistintamente en oC o en Kelvin (K).

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Ejemplo:

Determinar el flujo calorífico que atraviesa el techo de una cámara fría sabiendo que:

• temperatura exterior = 28ºC
• temperatura interior = 3ºC
• superficie del techo = 30 m2
• coeficiente global de intercambio = 0,42 W/m2 .K

Ft = K*S*Dt

Dt = 28-3 ==> 25 K

Ft = 0,42 * 30 * 25 ==> 315 Watios

Densidad del flujo:

Es cómodo, para los cálculos de pérdida de calor, relacionar el flujo con la unidad de superficie. Así obtenemos lo que llamamos densidad de flujo ( Df ).

Df = Ft / S

Df se mide pues en vatios por metro cuadrado; W/m2

En materia de construcción de cámara fría, se prevea un grosor suficiente de aislante para obtener las densidades de flujo siguientes:

• Refrigeración (cámaras a temperatura positiva): Df = 8 W/m2
• Congelación (cámaras a temperatura negativa): Df = 6 W/m2

Estos valores tienen en cuenta las situaciones más desfavorables, donde el salto térmico (Dt) es máximo, por ejemplo una tarde de verano.

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