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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