Calculadora de Pérdidas de Calor en Tubos Aislados
Calor que pierde un tubo caliente con y sin aislamiento, el ahorro, la energía desperdiciada al día y el radio crítico de aislamiento, con la sección dibujada a escala.
Resultados
La línea discontinua marca el valor que ha escrito.
Qué hace esta herramienta
El calor sale de un tubo aislado por dos resistencias en serie: el aislamiento, que crece con el logaritmo de la relación entre los radios exterior e interior, y la superficie exterior, que disminuye a medida que la superficie crece. En tubos y cables finos esto da una sorpresa: hasta el radio crítico λ/h, una capa fina puede perder más calor que el tubo desnudo, porque añade superficie más deprisa que resistencia. Con la espuma habitual en los tubos de calefacción, el radio crítico es de pocos milímetros y el segundo efecto gana enseguida; el gráfico muestra la pérdida a medida que crece el espesor. Se ignora la pared del tubo, lo que apenas pesa en tubos metálicos.
Fórmula
q′ = ΔT ÷ [ln(r₂ ÷ r₁) ÷ (2πλ) + 1 ÷ (2π r₂ h)] · r_crit = λ ÷ h
Variables
| Símbolo | Significado | Unidad |
|---|---|---|
dp | Diámetro exterior del tubo | mm |
ti | Espesor del aislamiento | mm |
k | Conductividad térmica del aislamiento λ | W/(m·K) |
tp | Temperatura del tubo | °C |
ta | Temperatura ambiente | °C |
h | Coeficiente exterior (aire en calma ≈ 10) | W/(m²·K) |
l | Longitud de tubería | m |
QT | Pérdida de calor, con aislamiento | W |
QL | Pérdida de calor por metro | W/m |
QB | Pérdida de calor, tubo desnudo | W |
SV | Ahorro gracias al aislamiento | % |
ED | Energía perdida al día | kWh |
RC | Radio crítico de aislamiento | mm |
Ejemplo resuelto
- Diámetro exterior del tubo22 mm
- Espesor del aislamiento20 mm
- Conductividad térmica del aislamiento λ0,035 W/(m·K)
- Temperatura del tubo60 °C
- Temperatura ambiente20 °C
- Coeficiente exterior (aire en calma ≈ 10)10 W/(m²·K)
- Longitud de tubería10 m
- Pérdida de calor, con aislamiento76,6 W
- Pérdida de calor por metro7,66 W/m
- Pérdida de calor, tubo desnudo276,5 W
- Ahorro gracias al aislamiento72,3 %
- Energía perdida al día1,84 kWh
- Radio crítico de aislamiento3,50 mm
Limitaciones
- La fórmula supone condiciones ideales: sin pérdidas por fricción, sin resistencia del aire y sin pérdidas de rendimiento salvo que las introduzca.
- El resultado es una estimación basada solo en los valores introducidos. Las situaciones reales suelen incluir factores que esta calculadora desconoce.