Saltar la navegación

2.1.- Transmisión de calor a través de paredes y techo.

Para calcular el calor que penetra en la cámara por conducción, recurriremos a la fórmula conocida siguiente:

Donde:

Q: Pérdidas de calor por transmisión en cerramientos (W).
U: Transmitancia térmica (W/m2K).
S: Superficie del cerramiento (m2).
Δt = (t1 - t2): Diferencia de temperatura entre la temperatura exterior y la interior. (K)

La temperatura exterior para aquellos paramentos que linden directamente con el exterior se suele tomar la media ponderada entre la temperatura máxima (en el percentil correspondiente) y la media del mes más desfavorable. Estos valores, para cada zona, los podemos encontrar en las Tablas de Condiciones Climáticas del IDAE


Donde:

Tmax. Temperatura máxima de la zona en el tiempo de funcionamiento de la cámara (usualmente percentil 0,4 o 1; es decir, sólo el 0,4% 0 el 1% de los días ha hecho más calor).
Tmed. Temperatura media de la zona en el tiempo de funcionamiento de la cámara (temperatura media del mes más caluroso).

En el caso de paramentos expuestos al sol deberían tomarse una serie de factores de corrección. En todo caso, en el cálculo de cámaras frigoríficas se pueden tomar las siguientes temperaturas exteriores:

TECHO: Ttecho = Te + 15 ºC (si no tienen techos aislados por cámara de aire), en caso contrario 10 ºC. Si la cámara, a su vez, está encerrada dentro de un recinto de un volumen bastante mayor, habría que determinar la temperatura previsible en el interior o, en su caso utilizar la temperatura señalada en el caso de un local anexo (3,5 ºC menos que la temperatura exterior de cálculo).

SUELO:  Tsuelo = (Te - 15) / 2

PAREDES AL OESTE: Toeste = Te + 8 ºC

PAREDES AL SUR O AL ESTE: Tsur-este = Te + 5 ºC

PAREDES NORTE: La misma que la exterior

Las temperaturas exteriores consideradas para aquellos paramentos que limiten con otro local será la temperatura de los mismos. Si el local está climatizado se utilizará la temperatura de climatización. Si no está climatizado la temperatura a utilizar será


Donde fc es un valor entre 2 y 5 (normalmente se toma 3,5)

El valor de Qt  por unidad de superficie oscila entre 6 W/m2 y 8 W/m2 para las cámaras negativas y entre 8 W/m2 y 10 W/m2 para las positivas. Algunos programas de cálculo parten de este dato para definir el espesor y las características de sus cerramientos.

Ganancias térmicas por transmisión

Las ganancias de calor por transmisión en cámaras frigoríficas se calcularán del mismo modo que en caso visto de pérdidas térmicas en calefacción. La diferencia evidente es que el flujo calorífico irá en sentido contrario: de fuera hacia adentro. Las siguientes fórmulas, ya conocidas, permiten realizar estos cálculos:

Donde:

Q: Pérdidas de calor por transmisión en cerramientos (W)
U: Transmitancia térmica (W/m2K)
S:  Superficie del cerramiento (m2)
Tc: Temperatura exterior de cálculo, según a donde dé el cerramiento. Por ejemplo, si es al Norte, se toma la Te y si da al Sur, se toma Te + 5 (K ó ºC)

Ejercicios Resueltos

1. ¿Qué temperaturas exteriores de cálculo se tomarán para el diseño de una cámara frigorífica en Huesca con la orientación señalada? Determinar la temperatura de muros, suelo (sobre espacio aireado) y techo.

2.- Calcular el calor, por unidad de tiempo, que pasa a través de la pared sur del almacén frigorífico emplazado en Huesca, que mide 50 x 8 m y tiene una transmitancia de 0,25 W/m2K. La temperatura interior es -10 ºC.

Ejercicios Para Resolver

1.- Averigua las temperaturas exteriores de cálculo de un edificio frigorífico en Bilbao que funciona los meses de verano, con el emplazamiento señalado en el plano. El techo de la cámara está semi-aislado, por lo que a la temperatura ambiente se le añadirán 10 ºC. Al no tener orientaciones puras, deberás hallar la media de los factores de corrección.

2.- Calcula las pérdidas por transmisión en la pared Suroeste del ejercicio anterior, si la transmitancia es de 0,20 W/m2K. La temperatura interior de la cámara es de -15 ºC.