La conducción es la transmisión de energía calorífica de partícula en partícula, dentro de un mismo cuerpo, o entre cuerpos en contacto,sin que se produzca ningún desplazamiento de sus moléculas.
No todos los cuerpos transmiten igual el calor.
El flujo calorífico ( o pérdida de calor ) que por conducción y en régimen estacionario atraviesa una lámina plana, es proporcional a la diferencia de temperatura entre las caras de la lámina, a la superficie de la sección transversal, al flujo y al coeficiente de conductividad térmica e inversamente proporcional al espesor de la lámina.
Qcd = (λ/e)S(t1-t2)
- Qcd = Flujo calorífico por conducción (Kcal/h) ó en (W)
- λ = Coeficiente de conductividad térmica (Kcal/m hºC) ó en (W/m2K)
- e = Espesor (m)
- S = Sección perpendicular al flujo (m2)
- t1-t2= Salto térmico (ºC)
Coeficiente de conductividad térmica
Es la cantidad de calor que pasa a través de un cuerpo homogéneo, referida a una unidad de espesor ( en una superficie de 1 m2 y un espesor de 1 m, cuando la diferencia de temperatura es de 1º C entre sus caras y durante 1 hora, expresada en Kcal).
λ = Qcd x e/S x (t1-t2) = Kca x m / m2h* x ºC*
1/λ = Resistividad térmica
Transmisión del calorEs la cantidad de calor que pasa de una superficie a la opuesta en un cuerpo que puede ser homogéneo o heterogéneo.
La transmisión superficial es la cantidad de calor que pasa de la superficie de un cuerpo al aire circulante.
La transmisión del calor, pues, es la capacidad que tienen los cuerpos de transmitir el calor, debido a ciertas propiedades térmicas de las sustancias que los componen, denominadas resistencias térmicas.
Como estas resistencias varían según la composición de las sustancias, varía por tanto la transmisión.
La resistencia total de un cuerpo es la suma de las de sus componentes:
Rt = R1 + R2 + ............
Valor R, valor U y coeficiente de aislación
En primer lugar, debe comprobar de cuánto espacio dispone para colocar el aislamiento interior.
En general, el principio que se aplica es que cuanto más aislamiento se pueda colocar, mejor.
Los productos con un valor λ bajo aíslan mejor para el mismo espesor.
Para lograr un buen valor de aislamiento, recomendamos un valor R mínimo de 2m²K/W.
El aislamiento de PU alcanzado sobre la base de la tecnología Deck-VQ tiene un valor del núcleo de lambda de 0,006 W / mK.
¿Cuál es la diferencia entre el valor U y el valor R?
Los valores U tienen en cuenta todos los elementos del edificio, incluidas las sujeciones, los puentes térmicos, la instalación, etc.
Estos valores solo pueden obtenerse mediante cálculos.
Cuanto más bajo sea el valor U, mejor aísla esa parte de la estructura.
El valor R, o resistencia térmica, es una medida del panel de aislamiento en sí, en la cual el espesor (en metros) se divide entre la conductividad térmica (valor lambda, W/mK).
Cuanto mayor sea el valor de R, mejor aislará el producto.
Estos paneles son de clase C según la UEAtc.
Esto significa que se pueden utilizar para lugares con mantenimiento frecuente y para terrazas.
¿Por qué Powerwall en lugar de XPS?
Powerwall tiene un valor λ muy bajo (= valor de aislamiento alto) y una alta estabilidad.
Para el mismo valor de aislamiento, Eurowall se puede utilizar con un menor espesor.
El aislamiento de PU es uno de los materiales aislantes más efectivos.
Es ligero, fácil de manejar y fácil de instalar.
Debido a la baja conductividad térmica, puede ser suficiente con una capa mucho más delgada para lograr el mismo rendimiento energético en comparación con la mayoría de los otros materiales aislantes.
El poliuretano, abreviado "PU", es un material versátil con propiedades importantes.
Es resistente, duradero, seguro y cómodo.
Se utiliza en muchos productos.
Cada vez que se sube a un automóvil, abre un frigorífico, se sienta en una cama de hospital o se pone unos zapatos deportivos, es probable que algunos de estos artículos contengan poliuretano.
Debido a la versatilidad del PU, muchos fabricantes optan por su uso.
Por lo tanto, no resulta sorprendente que a la hora de aislar un edificio, se prefiera elegir un aislamiento de poliuretano.
¿Qué es el valor R y cómo se calcula?
El valor R indica la capacidad de aislamiento térmico de una capa de material, a menudo se utiliza como valor aislante para dobles acristalamientos, paredes, suelos y tejados.
El valor R es la resistencia al calor de una capa de material y se expresa en m 2 K / W.
El cálculo del valor R depende de los materiales que se encuentren en la estructura en cuestión.
El espesor del material, en metros, se divide por el valor λ (el coeficiente de conducción térmica).
Cuanto mayor sea el valor, mejor es el aislamiento, una capa el doble de gruesa tendrá una resistencia térmica doble.
d = espesor del material en m.
¿Qué es el valor U?
El valor U es el valor de aislamiento de una parte de la estructura (por ejemplo, el tejado o la pared).
El valor U se expresa en W / m²K.
El valor U de una parte de la estructura indica la cantidad de calor que se pierde por segundo y por metro cuadrado si la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior es de 1 ° C.
La U es el símbolo del coeficiente de transferencia de calor.
¿Qué pasa si se produce un “sobreaislamiento”?
El término "aislamiento" no sólo se utiliza para el aislamiento "térmico", sino también para el cierre hermético de los huecos.
"Sobreaislamiento" significa, por lo tanto, el cierre hermético completo de un edificio sin tener en cuenta la necesidad de ventilación del mismo.
Si se desea que el ambiente del interior de un edificio se mantenga a un nivel saludable, se necesita ventilación, incluso en edificios térmicamente aislados.
Conductancia térmica y comportamiento de una pared plana
La conductancia térmica ”C” se define cómo la intensidad de transferencia de calor que se tiene a través de un material y sus unidades son: (SI) Watt / hr. x m2 de área x diferencia de temperatura en ºC o ( SM ) Kcal / hr x m2 de área x diferencia de temperatura en OC o (S Inglés ) BTU/ hr x pie2 de área por diferencia de temperatura en ºF.
La transferencia de calor a través de cualquier material está relacionada con la resistencia superficial del aire al flujo de calor, y está determinada según el tipo de superficie, (áspera o lisa), su posición, (horizontal o vertical), sus propiedades reflectoras y la intensidad de flujo de aire sobre la superficie.
Para conocer la “U” de la losa de azotea usaremos la fig. No. 3, en la cual el aire acondicionado se inyectará por la parte de superior del local (punto 10 de la fig.
Es muy importante la adecuada selección de los materiales térmicos de construcción para cada obra, los cuales deberán reunir cualidades como: ligeros, de fácil colocación, mínimo mantenimiento, duraderos, resistentes al paso del tiempo, libres de humedad.
| Magnitud | Expresión | Unidad |
|---|---|---|
| Qcd | Flujo calorífico por conducción | Kcal/h ó en (W) |
| λ | Coeficiente de conductividad térmica | Kcal/m hºC ó en (W/m2K) |
| e | Espesor | (m) |
| S | Sección perpendicular al flujo | (m2) |
| R | Resistencia térmica | m 2 K / W |
| U | Coeficiente de transferencia de calor | W / m²K |
Espesor, aislamiento y resistencia térmica
La thickness up to which heat flow increases and after which heat flow decreases is termed critical thickness.
In the case of cylinders and spheres, it is called the critical radius.
In a plane wall, the area perpendicular to the direction of heat flow adding more insulation to a wall always decreases heat transfer.
But in cylindrical and spherical coordinates, the addition of insulation also increases the outer surface, which decreases the convection resistance at the outer surface.
Moreover, in some cases, a decrease in the convection resistance due to the increase in surface area can be more significant than an increase in conduction resistance due to thicker insulation.
As can be seen, if r1 < rcr, as it is in this case, the total resistance decreases, and the heat rate, therefore, increases with the addition of insulation.
This trend continues until the outer radius of the insulation corresponds to the critical radius, where the heat rate reaches its maximum.
This trend is desirable for the cooling of an electrical wire since the addition of electrical insulation would aid in transferring heat dissipated in the wire to the surroundings.
On the other hand, any further addition of material (beyond rcr) would increase the total resistance and decrease heat loss.
Assume a steel pipe of r1 = 10 mm, exposed to natural convection at h = 50 W/m2.K. This pipe is insulated by the material of thermal conductivity k = 0.5 W/m.K.
Fundamentals of Heat and Mass Transfer, 7th Edition. Theodore L. Bergman, Adrienne S. Lavine, Frank P. Incropera. John Wiley & Sons, Incorporated, 2011.
Heat and Mass Transfer. Yunus A. Cengel. McGraw-Hill Education, 2011.
Fundamentals of Heat and Mass Transfer. C. P. J. R. J. R. Lamarsh, A. J. W. M. Glasstone, Sesonske.
W.S.C. Williams.
G.R.Keepin.
Physics of Nuclear Kinetics.
Addison-Wesley Pub.
K. O. Ott, W. A. K. O. Ott, R. J. D. L. E. E. Lewis, W. F.
La transmisión del calor, pues, es la capacidad que tienen los cuerpos de transmitir el calor, debido a ciertas propiedades térmicas de las sustancias que los componen, denominadas resistencias térmicas.
Como estas resistencias varían según la composición de las sustancias, varía por tanto la transmisión.
La resistencia total de un cuerpo es la suma de las de sus componentes:
Rt = R1 + R2 + ............
Los valores U tienen en cuenta todos los elementos del edificio, incluidas las sujeciones, los puentes térmicos, la instalación, etc.
Estos valores solo pueden obtenerse mediante cálculos.
Cuanto más bajo sea el valor U, mejor aísla esa parte de la estructura.
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