Ejercicio pared compuestaEjercicio pared compuesta Pared plana sin generación interna de calorPared plana sin generación interna de calor

Un almacén industrial de 9x9 mUn almacén industrial de 9x9 m22 en planta se mantiene en invierno a 21 º C mediante en planta se mantiene en invierno a 21 º C mediante un conjunto de emisores que disipan un total de 8.500 kcal/h.un conjunto de emisores que disipan un total de 8.500 kcal/h.

Determínese la temperatura interior de las paredes del almacén si se sustituye este Determínese la temperatura interior de las paredes del almacén si se sustituye este sistema de calefacción por una fuente de calor igual 5.600 kcal/hmsistema de calefacción por una fuente de calor igual 5.600 kcal/hm33 distribuida distribuida uniformemente en el suelo y ocupando toda su superficie.uniformemente en el suelo y ocupando toda su superficie.

λλ loseta loseta = 2,5 kcal/ h m K= 2,5 kcal/ h m K

λλ capa nivelacióncapa nivelación = 0,8 kcal/ h m K = 0,8 kcal/ h m K

λλ fuentefuente = 14 kcal/ h m K = 14 kcal/ h m K

losetacm32233

λλ aislante aislante = 0,03 kcal/ h m K= 0,03 kcal/ h m K

λλ capa antivaporcapa antivapor = 1 kcal/ h m K = 1 kcal/ h m K

C C forjadoforjado = 1,43 kcal/ h m = 1,43 kcal/ h m22 K K

capa nivelaciónfuente de caloraislantecapa antivaporforjado

θsuelo = 8 ºC

θexterior = 0 ºC

El suelo se trata de una pared plana compuesta con generación de calor:El suelo se trata de una pared plana compuesta con generación de calor:

losetacm32233

capa nivelaciónfuente de caloraislante

forjado

qsuelo = (i - suelo) / RT - qG LG ( RG-suelo / R T )

RT = ( 3/2,5 + 2/0,8 + 2/14 +3/0,03 +3/1 ) 10 -2 + 1/1,43 = 1,7677 K m2 h / kcal

RG-suelo = ( 1/14 +3/0,03 +3/1 ) 10 -2 + 1/1,43 = 1,73 K m2 h / kcal

capa antivapor

Qparedes-techo = (i - ext) / Rparedes-techo

Qsuelo = qsuelo · Asuelo

θθextext = 0 ºC = 0 ºC

Qsuelo

Qtecho

Qparedes

RG-suelo

Para calcular la resistencia térmica de paredes y techos consideramos el caso de Para calcular la resistencia térmica de paredes y techos consideramos el caso de suelo sin fuente de calor:suelo sin fuente de calor:

losetacm3233

capa nivelaciónaislante

forjado

Qsuelo = A suelo · qsuelo = (i - suelo) / Rsuelo

Rsuelo = ( 3/2,5 + 2/0,8 + 3/0,03 +3/1 ) 10 -2 + 1/1,43 = 1,7663 K m2 h / kcal

capa antivapor

θθextext = 0 ºC = 0 ºC

= (i - ext) / Rparedes-techo

Q = 8.500 = Qsuelo + Qparedes-techo

Qsuelo

Qtecho

QparedesQQparedes-techo = 8.500 - Qsuelo

Qsuelo = A suelo · qsuelo = 81 · (21 - 8) / Rsuelo = 596,16 kcal/h

Qparedes-techo = 8.500 – Qsuelo = 8.500 – 596,16 = 7.903,8 kcal/h

Rparedes-techo = (i - ext) / Qparedes-techo = (21-0) / 7.903,8 = 0,002657 h K / kcal

θθextext = 0 ºC = 0 ºC

Volviendo al caso de suelo con fuente de calor:Volviendo al caso de suelo con fuente de calor:

Qparedes-techo = (i - ext) / Rparedes-techo

Qsuelo = qsuelo · Asuelo

Qsuelo

Qtecho

Qparedes

IQsuelo I= Qparedes-techo

Asuelo · I IqsueloI = (i - ext) / Rparedes-techo

Siendo qsuelo = (i - suelo) / RT - qG LG ( RG-suelo / R T )

Sustituyendo: Asuelo · [qG LG ( RG-suelo / R T ) - (i - suelo) / RT ] = (i - ext) / Rparedes-techo

81 · [5.600 · 2·10-2 ( 1,73 / 1,7677 ) - (i - 8) / 1,7677 ] = (i - 0) / 0,002657

i = 21,9 º C