Depósito horizontal
Longitud LongitudConductos aire
Conductos aire
E Exxtteerriioorr TTee Interior Interior Ti Ti Anchura Anchura A A l l t t u u r r a aLos coeficientes de convección a utilizar se encuentran en el anexo I, y son los mis- Los coeficientes de convección a utilizar se encuentran en el anexo I, y son los mis- mos que los respectivos para paredes y tuberías. Evidentemente, en el interior sólo mos que los respectivos para paredes y tuberías. Evidentemente, en el interior sólo se contabiliza el intercambio por convección (se supone nula la
se contabiliza el intercambio por convección (se supone nula la radiación).radiación). El flujo de
El flujo de calor total perdido por el depósito se estima calor total perdido por el depósito se estima mediante:mediante:
[47] [47] Una muy buena aproximación se obtiene (debido al gran diámetro del depósito y Una muy buena aproximación se obtiene (debido al gran diámetro del depósito y a la incertidumbre de cómo se produce la convección en la parte inferior del depó- a la incertidumbre de cómo se produce la convección en la parte inferior del depó- sito) considerando que la resistencia térmica por metro cuadrado es la misma sito) considerando que la resistencia térmica por metro cuadrado es la misma independientemente de la superficie que consideremos (lateral, superior, infe- independientemente de la superficie que consideremos (lateral, superior, infe- rior), e igual a la que se produce en el lateral del depósito. Así, la ec. [47] se rior), e igual a la que se produce en el lateral del depósito. Así, la ec. [47] se reconvierte en: reconvierte en: [48] [48]
(
(
22))
int int int int 2 2 int int int int2
2
2
2
r r
r r
r r
L L
r r
H
H
q
q
q
q
cilindrocilindro π π π π π π π π++
++
=
=
)
)
(
(
)
)
(
(
)
)
(
(
intint22 intint22L L
H
H
q
q
r
r
A
A
q
q
r
r
A
A
q
q
q
q
cilindro cilindro pared pared pared pared+
+
+
+
=
=
π π π π Transmisión de calor Transmisión de calorDepósito vertical
Depósito vertical
L L o o n n g g i i t t u u d dDefinir el espesor de aislante en
Definir el espesor de aislante en una determinada insta-una determinada insta- lación puede ser función de varios criterios técnicos. A lación puede ser función de varios criterios técnicos. A continuación se irán definiendo los mismos e indicando continuación se irán definiendo los mismos e indicando la forma de estimar el
la forma de estimar el espesor de aislamiento.espesor de aislamiento.
En todos los casos el procedimiento suele ser iterativo, ya En todos los casos el procedimiento suele ser iterativo, ya que los coeficientes de convección, y el de radiación de- que los coeficientes de convección, y el de radiación de- penden en general de la temperatura de las superficies penden en general de la temperatura de las superficies (exterior e interior) y éstas a su vez dependen del flujo de (exterior e interior) y éstas a su vez dependen del flujo de calor transferido que es función del espesor utilizado. Fi- calor transferido que es función del espesor utilizado. Fi- nalmente, en el caso de tuberías el coeficiente de nalmente, en el caso de tuberías el coeficiente de convección puede depender del diámetro exterior de la tu- convección puede depender del diámetro exterior de la tu- bería, y éste a su vez depende del espesor de aislamiento. bería, y éste a su vez depende del espesor de aislamiento.
3.1 P
3.1 P
ARA INT ARA INTERCAERCAMBIMBIAR UN FLUJO DE CALOAR UN FLUJO DE CALOR DADOR DADOEs el caso más sencillo, y el
Es el caso más sencillo, y el valor asignado a la densidadvalor asignado a la densidad de flujo de calor suele ser fijado por la experiencia. Es de flujo de calor suele ser fijado por la experiencia. Es una práctica habitual, aunque sus resultados pueden una práctica habitual, aunque sus resultados pueden ser muy alejados de valores óptimos de diseño.
ser muy alejados de valores óptimos de diseño.
Un caso práctico es asignar un valor de pérdidas en pa- Un caso práctico es asignar un valor de pérdidas en pa- redes de cámaras frigoríficas en función de la redes de cámaras frigoríficas en función de la temperatur
temperatura interior de la a interior de la misma (entre 6 y 7 misma (entre 6 y 7 W/mW/m22parapara
cámaras de congelación y entre 8 y 9 W/m
cámaras de congelación y entre 8 y 9 W/m22 para cáma-para cáma-
ras de refrigeración). La diferencia viene establecida ras de refrigeración). La diferencia viene establecida fundamentalmente por el distinto coste de producción fundamentalmente por el distinto coste de producción de frío en función del
de frío en función del nivel térmico requeridonivel térmico requerido..
Para el caso de tuberías (limitar W/m) y esferas (limitar Para el caso de tuberías (limitar W/m) y esferas (limitar W), señalar que no se suele utilizar este criterio.
W), señalar que no se suele utilizar este criterio.
Finalmente, especificar que en el caso de tuberías y esfe- Finalmente, especificar que en el caso de tuberías y esfe- ras el procedimiento es necesariamente iterativo, ya que ras el procedimiento es necesariamente iterativo, ya que el radio exterior aparece en dos términos de la corres- el radio exterior aparece en dos términos de la corres- pondiente ecuación (resistencia de su capa y resistencia pondiente ecuación (resistencia de su capa y resistencia convectiva-radiativa exterior).
convectiva-radiativa exterior).
3.2 P
3.2 P
ARA ARA PERDER PERDER UN UN PORCENTAJE DE PORCENTAJE DE CALORCALORCON RESPECTO AL ELEMENTO NO AISLADO
CON RESPECTO AL ELEMENTO NO AISLADO
Es quizás uno de los criterios más acertados, pues es Es quizás uno de los criterios más acertados, pues es una forma relativa de establecer la bondad del sistema. una forma relativa de establecer la bondad del sistema. No obstante, hay que destacar que en tuberías cambian No obstante, hay que destacar que en tuberías cambian los coeficientes de convección exteriores, y esto
los coeficientes de convección exteriores, y esto para tu-para tu- berías pequeñas es crítico. Por lo tanto, este criterio berías pequeñas es crítico. Por lo tanto, este criterio puede parecer acertado para paredes y para tuberías puede parecer acertado para paredes y para tuberías con un diámetro superior a 10 cm (en tuberías de
con un diámetro superior a 10 cm (en tuberías de menormenor diámetro este criterio no es adecuado).
diámetro este criterio no es adecuado).
El proceso de cálculo es idéntico al anterior, no obstan- El proceso de cálculo es idéntico al anterior, no obstan- te, el cálculo se debe realizar dos veces, uno sin la te, el cálculo se debe realizar dos veces, uno sin la existencia de aislamiento (probablemente con su nece- existencia de aislamiento (probablemente con su nece- saria iteración), y otro partiendo del flujo de calor que saria iteración), y otro partiendo del flujo de calor que finalmente se desea intercambiar
finalmente se desea intercambiar, el , el cual se obtiene delcual se obtiene del flujo de calor anterior, y el porcentaje asignado. Partien- flujo de calor anterior, y el porcentaje asignado. Partien- do de este valor se obtiene el espesor de aislamiento do de este valor se obtiene el espesor de aislamiento (como en el apartado 3.1).
(como en el apartado 3.1).
3.3 P
3.3 P
ARA ARA LIMITAR UNA LIMITAR UNA RESISTENCIA TÉRMICA RESISTENCIA TÉRMICAO UN COEFICIENTE GLOBAL DE INTERCAMBIO
O UN COEFICIENTE GLOBAL DE INTERCAMBIO
DE CALOR
DE CALOR
Las ecuaciones a utilizar según la geometría analizada Las ecuaciones a utilizar según la geometría analizada son (33,34,35), junto con (26,29,32), de las cuales se son (33,34,35), junto con (26,29,32), de las cuales se deben despejar el espesor de
deben despejar el espesor de aislamiento.aislamiento.
Señalar que en el caso de tuberías y esferas el procedi- Señalar que en el caso de tuberías y esferas el procedi- miento es necesariamente iterativo, ya que el radio miento es necesariamente iterativo, ya que el radio exterior aparece en dos términos de la correspondiente exterior aparece en dos términos de la correspondiente ecuación.
ecuación.
Para capas planas, y como ejemplo en el Código Técnico Para capas planas, y como ejemplo en el Código Técnico de la Edificación, vienen fijados unos valores máximos de la Edificación, vienen fijados unos valores máximos del coeficiente global de transferencia de calor (el
del coeficiente global de transferencia de calor (el inversoinverso