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Calculadores energéticos y artículos sobre el uso de la energía, su eficiencia e impacto sobre el medio ambente. Aplicaciones prácticas Biblioteca - ISSN 2326-6880 |
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Transferencia de Calor por radiación Agradeceremos nos haga llegar su opinión sobre el uso de este procesador y si le ha sido útil su contenido |
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| Objetivos:
La transferencia de calor por radiación.
Bloque que capta y comprueba la información registrada.Ecuaciones principales de trabajo. Procesador de cálculo. Formulario Registro de datos Bloque que capta y comprueba la información registrada. Reporte - Panel de salida La transferencia de calor por radiación. Flujo térmico Los cuerpos calientes emiten energía radiante a una cierta velocidad, dependiendo principalmente de las características del cuerpo. A temperaturas inferiores a 540 ºC la radiación no es percibida por el ojo humano pero si puede sentirse la sensación de calor al acercarnos a un cuerpo más caliente. Cada sustancia material emite diferentes longitudes de ondas calóricas cuándo se excitan.. La expresión radiación térmica se refiere a la energía radiante emitida como consecuencia de la temperatura de un cuerpo. Este fenómeno de transferencia además de ser complejo, pues depende de muchos factores, se hace difícil de atenuar o eliminar. Por ejemplo, una corriente convectiva de aire caliente puede ser extraída del área de trabajo con medios mecánicos;, por ejemplo, con extractores, y a la vez forzando un flujo de aire fresco que se inyecte desde el exterior. Pero un flujo radiante, procedente de equipos que operan a elevadas temperaturas y se encuentran mal aislados, o procedente de cubiertas metálicas que al estar en contacto con el sol radian el calor al interior de las áreas de trabajo, sólo puede ser reducida con apantallamiento de superficies reflectivas o con una buena capa de material aislante que separe las cubiertas o placas radiantes del espacio de trabajo. La explicación anterior, que puede parecer muy teórica, es de suma importancia ya que tiene grandes implicaciones y consecuencias de todo tipo. Al diseñar las naves o edificaciones donde se instalarán líneas de producción continuas cuyos equipos energéticos transfieren y radian calor al ambiente interior, hay que ser muy cuidadoso en la disposición del equipamiento, en la selección de las soluciones constructivas y de los materiales que se integrarán, en los tipos de cubiertas a utilizar y todo esto, asociado a la ubicación geográfica y a la posición de la edificación en ella. He sido agraciado con una buena experiencia durante mis trabajos de ingeniería energética. He tenido que lidiar con proyectos para buscar soluciones que reduzcan los niveles de radiación calorífica al interior de los espacios de trabajo cuándo ya el mal de la radiación térmica interno ya estaba presente. Por experiencia propia, no son nada fáciles de encontrar estas soluciones y a la vez, son costosísimas.
S= superficies planas = largo * alto, m2 S=superficies circulares o tuberías = π * diámetro exterior (do), m2 e= la emisividad del cuerpo, adim. Ta=es la temperatura ambiente, grado Kelvin Ts= es la temperatura de la superficie (aislada o no aislada), grado Kelvin Qr=Calor transferido por unidad de área superficial, en kcal/h-m2 Constante de Stefan Boltzmann = 4.84 * E-08 kcal/h-m2-grado-k El coerficiente de transferencia de calor por radiación puede calcularse por:
Procesador de cálculo. Formulario Registro de datos. El calculador reporta el coeficiente de radiación térmico en Kcal/h-m2-ºk y el flujo calorífico perdido al ambiente debido a la radiación. El procesador que se ha diseñado considera que el flujo calórico se produce desde la superficie sólida de una placa o una tubería al exterior o ambiente, por lo que la temperatura de la pared exterior es mayor que la temperatura ambiente. Por eso de registrarse valores de temperaturas inverso, se muestra en el Panel de salida un aviso, ya que el flujo calórico sería en forma de ganacia de calor, desde el exterior al interior de la superficie. Para conocer el resultado del coerficiente y el flujo calorífico transferido hay que registrar la información que se muestra en el siguiente formulario:
Valores captados desde el Formulario Valor de s= Valor de e= Valor de do= Valor de ts= Valor de ta=
Una vez conocido el coeficiente por radiación, podemos calcular el calor total transferido multiplicando su valor por la diferencia de temperatura entre la superficie y el ambiente y por el área total expuesta. Es común que junto con el calor transferido por convección, la superficie caliente radie calor al exterior (o que los objetos calientes que se encuentran en el ambiente exterior radien calor hacia la pared, en el caso de que su temperatura sea inferior). Por lo que ambos mecanismos estarán presentes, y de esta manera debemos tenerlos en cuenta los dos. De esta forma se suman los coeficiente convectivo y por radiación, hallando un coeficiente global de transferencia de calor. |
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emisividad de diversas superficies