Introducción

El cálculo de la conducción de calor a través de una placa plana se calcula mediante la siguientes expresión:
q/A = ΔT · 1000 / (e · k)

Donde:

q/A: Flujo de calor por unidad de área (W/m²)
e: espesor (mm)
ΔT:Diferencia de temperatura entre las superficies de ambas caras (ºC ó ºK)
k: Conductividad térmica (W /(m · ºK))

Al valor e/k se le denomina resistencia térmica de la placa plana. A estas resistencias térmicas por conducción hay que sumar el efecto de la convección. El cálculo por convección se calcula usando la ecuación de Newton, que considera que la densidad de flujo de calor por unidad de área es proporcional a la diferencia de temperaturas entre la superficie y la temperatura del fluido: q/A = h · ΔT , donde h es el factor de convección o coeficiente de película. En nuestro caso, placas planas, la resistencia térmica por convección viene dada por el valor 1/h.

Calculadora

Realizaremos el cálculo de la transmisión de calor por conducción y convección a través de un conjunto de placas planas.

Temperatura Externa:		ºC
Temperatura Interna:		ºC
Coeficiente de convección externo: X COEFICIENTE DE CONVECCIÓN: Se consideran dos coeficientes de convección, el interno y el externo. Los valores aproximados de estos coeficientes son: Gases, movimiento natural: entre 1 y 10 W/m2·K Gases, movimiento forzado: entre 10 y 100 W/m2·K Líquidos, movimiento natural: orden de magnitud en torno a los 100 W/m2·K Líquidos, movimiento forzado: orden de magnitud en torno a los 1000 W/m2·K Cerrar		W / (m2K)
Coeficiente de convección interno:		W / (m2K)

	Espesor (mm)	Conductividad Térmica W / (m ·ºK) X CONDUCTIVIDAD TÉRMICA: La conductividad térmica depende del tipo de material utilizado, como valores de referencia pueden utilizarse los siguientes: Material Conductividad W / (m ·ºK) Enludido yeso 0.3 Ladrillo hueco 0.49 Ladrillo perforado 0.76 Ladrillo macizo 0.87 Lana de vidrio 0.04 Enfoscado de cemento 1.4 En el caso de cámaras de aire, la conductividad térmica no es constante. Los cambios en la resistencia térmica son muy pequeños cuando cambiamos el espesor. Por tanto no es posible considerar tratarlas como si se tratase de un material sólido. En el caso de cámaras sin ventilar, podemos considerar los siguientes valores en la resistencia térmica: Espesor (mm) Vertical m2/(ºK·W) Horizontal m2/(ºK·W) 10 0.15 0.15 20 0.17 0.16 30 0.17 0.16 40 0.18 0.16 50 0.18 0.16 100 0.17 0.16 150 0.16 0.16 Puesto que la calculadora necesita que introduzcamos un valor de conductividad térmica y lo anterior son resistencias térmicas, en la siguiente tabla indicamos los valores equivalentes de conductividad térmica, en función del espesor (asimilando la cámara de aire a un material solido): Espesor (mm) Vertical m2/(ºK·W) Horizontal m2/(ºK·W) 10 0.067 0.067 20 0.118 0.125 30 0.176 0.188 40 0.222 0.250 50 0.278 0.313 100 0.588 0.625 150 0.938 0.938 Cerrar	Resistencia Térmica m2·ºK / W	Δt ºC
Convección externa
Capa 1
Capa 2
Capa 3
Capa 4
Capa 5
Convección interna
TOTAL
W/m2 =

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