Caso 2-3 Sistemas de Enfriamiento

 

Transferencia de Calor La transferencia de calor es el paso de energía térmica desde un cuerpo de mayor temperatura a otro de menor temperatura hasta que alcancen equilibrio térmico.

 

Conducción: Transferencia de calor sin movimiento de masa. Depende de la conductividad térmica de la sustancia. alor con movimiento de masa, debido a Convección: Transferencia de ccalor la diferencia de densidad de la masa dentro de un campo gravitatorio. Radiación: Transferencia de calor por medio de ondas. No precisa materia para su propagación.

 

Ley de Stefan

Todo cuerpo absorbe y emite

 

Ejemplo 1 Costo de la pérdida de calor a través de un techo

 

Conducción de calor a través de una pared compuesta

 

Material

Diamante

Es una medida de la capacidad del material para conducir calor 

k

2 300

Plata

429

Cobre Oro

401 317

Aluminio

237

Hierro

80.2

Mercurio (l)

8.54

Vidrio

0.78

Ladrillo

0.72

Agua (l)

0.607

Piel humana

0.37

Madera (roble)

0.17

Helio (g)

0.152

Caucho suave

0.13

Fibra de vidrio

0.043

Aire (g)

0.026

Uretano, espuma rígida

0.026

 

Ejemplo 2 Se desea construir un almacén refrigerado con una capa interna de 20 mm de madera de pino, una capa intermedia de corcho prensado y una capa externa de 52 mm de concreto. La temperatura de la pared interior es - 18°C y la de la superficie exterior exterior,, 30°C en el concreto. Las conductividades promedio son, para el pino, 0,151; para el corcho 0,0433; y para el concreto W/m-K.esElaproximadamente área superficial total interna que se debe usar en0,762 los cálculos 50 m² (omitiendo las esquinas y los efectos de los extremos). ¿Que espesor de corcho prensado se necesita para mantener la pérdida de calor en 550 W? 

 

Ejemplo 3 Horno a gas en una panadería El horno funciona a GLP, GLP, el gas se encuentra almacenado en un tanque estacionario, con una capacidad de 50 litros, ubicado a 4.5m del nivel del piso de la panadería. El horno está fabricado con lámina Galvanizada (aleación de Acero con Zinc) de calibre no. 34 con un espesor de 0.21mm, con un peso de 1.649 Kg/m2

Pared del horno: En los extremos dos láminas de acero galvanizado (aleación de Acero con Zinc) de calibre no. 34 con con un espesor de 0.21mm, ccon on un peso de 1.649 Kg/m2. Al medio fibra de vidrio de 3 mm de espesor 

 

Cálculo de espesor de aislante térmico: Se elige ladrillo refrac ref racta tari rioc ocon on k = 0. 0.7 7W W/mK  /mK    ∗ 

.7

 ∆

=

 

=

− ℃  

3  

= 0,942 0,942, ,     = 1

 Acero Galvanizado

Ladrillo refractario

Vidrio

 

 Aislante térmico: térmico: fibra de vidrio

Fuente: http://www http://www.curia.com.ar/aislantes_lanadevidrio_serie702.h .curia.com.ar/aislantes_lanadevidrio_serie702.htm tm

 

Cálculo de espesor de aislante térmico: Se elige fibra de vidrio k = 0,043 W/mK  ,3

 ∆

=

 

=

  ∗ 

− ℃

= 0,058, 0,058,      = 60

3    

 Acero Galvanizado

Fibra de vidrio

Vidrio