Calculadora de Conducción de Calor
El flujo de calor por una capa sólida según la ley de Fourier, con la resistencia térmica y lo que cuesta al día y al año.
Resultados
Qué hace esta herramienta
La conducción es calor que atraviesa el material pasando de molécula en molécula, y obedece a una relación tan simple como la ley de Ohm: el flujo es la diferencia de temperatura dividida por la resistencia. La resistencia es el espesor dividido por la conductividad: más grueso es mejor, y peor conductor mejor todavía. Ponga la conductividad del material, el área, el espesor y la diferencia de temperatura, y esta página da los vatios que lo cruzan, la resistencia y el valor R de la capa, y cuánta energía supone una pérdida continua.
Fórmula
ley de Fourier: Q = k × A × ΔT ÷ L · resistencia térmica: R = L ÷ (k A)
Variables
| Símbolo | Significado | Unidad |
|---|---|---|
k | Conductividad térmica | W/(m·K) |
a | Área | m² |
dt | Diferencia de temperatura | K |
l | Espesor | m |
h | Horas por día | h |
Q | Calor que la atraviesa | W |
QA | Flujo de calor | W/m² |
R | Resistencia térmica | K/W |
RV | Valor R de esta capa | m²·K/W |
U | Valor U solo de esta capa | W/(m²·K) |
E | Energía en esas horas | kWh |
EY | Energía en un año a ese ritmo | kWh |
GR | Gradiente de temperatura | K/m |
Ejemplo resuelto
- Conductividad térmica0,04 W/(m·K)
- Área10 m²
- Diferencia de temperatura20 K
- Espesor0,1 m
- Horas por día24 h
- Calor que la atraviesa80,0000 W
- Flujo de calor8,0000 W/m²
- Resistencia térmica0,250000 K/W
- Valor R de esta capa2,500000 m²·K/W
- Valor U solo de esta capa0,400000 W/(m²·K)
- Energía en esas horas1,9200 kWh
- Energía en un año a ese ritmo700,80 kWh
- Gradiente de temperatura200,0000 K/m
Limitaciones
- Los valores por defecto son referencias típicas, no mediciones de su situación. Sustitúyalos por sus propios datos siempre que los tenga.
- La fórmula supone condiciones ideales: sin pérdidas por fricción, sin resistencia del aire y sin pérdidas de rendimiento salvo que las introduzca.
- Mezclar unidades es la causa de error más común. Convierta todos los valores a las unidades indicadas junto a cada campo antes de calcular.
Preguntas frecuentes
¿En qué se diferencia esto de la calculadora de valor U?
Esta es la física desnuda: un material, un espesor, una diferencia de temperatura, y la ley de Fourier sin nada más. La calculadora de valor U es la versión de construcción, que incluye además las películas finas de aire quieto pegadas a cada cara del muro —las resistencias superficiales— porque forman parte de cómo se comporta un muro en una habitación real y están especificadas en las normas de edificación. Use esta página para una capa única de cualquier cosa; use la del valor U cuando dimensione aislamiento para cumplir una norma.
¿Por qué duplicar el espesor solo reduce la pérdida a la mitad?
Porque la conducción es inversamente proporcional al espesor, y las relaciones inversas dan rendimientos decrecientes. Pasar de nada de aislamiento a cincuenta milímetros puede recortar la pérdida en un ochenta por ciento; pasar de cincuenta a cien recorta lo que queda a la mitad otra vez, lo que ya son muchos menos vatios. Cada capa adicional cuesta lo mismo y ahorra menos. Esa es toda la razón por la que las especificaciones de aislamiento se detienen donde lo hacen en vez de seguir indefinidamente.