Mi trabajo

1. Propuesta de mejoratermica
edificio cincuentenario UCT
Alumnos: Leonardo Aguayo, Paula Painemal, Catalina Parada
Janett Sandoval, Verónica Vera
Curso: Transferencia de calor
15 de junio de 2016

2. Introducción
La Transferencia de calor (o calor) es la energía en
tránsito debido a una diferencia de Temperaturas
[1]
El calor transmitido puede ser calor latente, que va acompañado
de un cambio de fase tal como vaporización o condensación, o
bien puede ser calor sensible procedente del aumento o
disminución de la temperatura de un fluido sin cambio de fase [2].
El calor se puede transferir mediante tres mecanismos:
conducción, convección y radiación, estos se dan del
medio que posee la temperatura más elevada hacia uno
de temperatura más baja [3].

3. Esquema general calefacción
actual edificio CT
1.- Bomba
2.-Caldera
3.- Radiador
4.- Tubería

4. Materiales para la sala 60 m2
Poliestireno expandido
Medidas : Plancha de 2x1m
Espesor 50 mm (0,05m)
Cantidad: 30 planchas
Costo unitario $:2.790
Costo total sala $:83.700
Terciado ranurado
Medidas : Plancha de 1.22x2.44m
Espesor 9 mm (0,009m)
Cantidad: 21 Planchas
Costo unitario $:12.950
Costo total sala $:271.950
Para aprovechar de manera optima la calefacción y con el fin de disminuir la transferencia de calor desde el
interior de la sala hacia afuera proponemos aislar térmicamente esta, para se propone utilizar dos materiales:
• Poliestireno expandido
• Terciado ranurado

5. Aislamiento de techo y paredes
Transferencia de calor sin aislación
• T°= 25°C= 298°K
• T°= 10°C= 283°K
• Área= 3,5m x 10m= 35m2
• K (cemento)= 1,047 W/mK
Q =
𝐾 𝐴 (𝑇1−𝑇2)
𝐿
Q=
1,047 𝑊
𝑚𝐾 𝑥 35 𝑚2
𝑥 15°𝐾
0,2 𝑚
= 2748,375 W
Para toda la sala ( 4paredes)= 10993,5w

6. Calculo de transferencia de calor con aislación
Propiedades:
-K poliestireno= 0,157W/mK
-L (espesor del poliestireno) = 0,05 m
-K madera = 0,13 W/mk
-L (espesor)= 0,09 m
-h (aire)= 25 w/m2K
-T∞,1(interior)= 25°C= 298°K
-T∞,2 (exterior)= 10°C= 283°K
-Área= 3,5m x 10m= 35m2
Supuestos:
-Existen condiciones estacionaria
-Transferencia de calor por radiación es despreciable
- El coeficiente de transferencia de calor permanece constante
- Transferencia de calor unidimensional
- Conductividad térmica constante
- Coeficiente de convección h (aire)= 25 w/m2K

7. Diagrama pared y resistencias

8. 𝑅𝑐𝑜𝑛𝑣, 1 =
1
ℎ1𝐴
=
1
25 𝑤
𝑚2 𝐾 𝑥 35𝑚2
= 1,14𝑥10−3 𝑘
𝑤
𝑅𝑐𝑜𝑛𝑑, 1 =
𝐿
𝐾1𝐴
=
0.09𝑚
0,13 𝑤
𝑚𝐾 𝑥 35 𝑚2 = 0,019 𝐾
𝑊
𝑅𝑐𝑜𝑛𝑑, 2 =
0,05 𝑚
0,157 𝑤
𝑚𝐾 𝑥 35 𝑚2 = 1,36𝑥10−3 𝐾
𝑊
𝑅𝑐𝑜𝑛𝑑, 3 =
0,2𝑚
1,047 𝑤
𝑚𝐾 𝑥 35 𝑚2 = 5,45 𝑥10−3 𝐾
𝑊
𝑅𝑐𝑜𝑛𝑣, 2 =
1
ℎ1 𝐴
=
1
25 𝑤
𝑚2 𝐾 𝑥 35 𝑚2
= 1,14 𝑥 10−3 𝐾
𝑊

9. 𝑅𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑅𝑐𝑜𝑛𝑣, 1 + 𝑅𝑐𝑜𝑛𝑑, 1 + 𝑅𝑐𝑜𝑛𝑑, 2 + 𝑅𝑐𝑜𝑛𝑑, 3 + 𝑅𝑐𝑜𝑛𝑣, 2
𝑅 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 1,14𝑥10−3 𝑘
𝑤 + 0,019 𝐾
𝑊 + 1,36𝑥10−3 𝐾
𝑊 + 5,45 𝑥10−3 𝐾
𝑊 + 1,14 𝑥 10−3 𝐾
𝑊
𝑅 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 0,02809 𝐾
𝑊
𝑄 =
𝑇∞, 1 − 𝑇∞, 2
𝑅 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
=
298 − 283 °𝐾
0,02809 𝐾
𝑊
= 533,99 𝑊
Para la sala completa con aislación : 2136 W se disminuye considerablemente la tasa de
transferencia de calor comparando con la sala sin aislación.

10. Conclusiones
• La importancia de estudiar el proceso de transferencia de calor en
un sistema se debe a que es preciso comprender y cuantificar los
fenómenos que actúan en el proceso de suministrar calor a un fluido,
lo cual es necesario antes de utilizar una metodología de cálculo en
el diseño de un sistema de calefacción.

11. Bibliografia
• [1] F. P. Incropera, D. P. De Witt (2000). Fundamentos de Transferencia
de Calor, Edicion 4. Pearson Educación, Mexico. Pág. 19.
• [2] Warren L McCabe, Julian C Smith, Peter Harriot. Operaciones
unitarias en ingeniería química. Edición 7. McGraw-Hill
interamericana, México. Pág 321.
• [3] Cengel Y. A, Ghajar A. J. (2011). Transferencia de calor y masa.
Edición 4. Mc-Graw Hill/Interamericana editores, México D.F., México.
Pág 16.