En las anteriores entregas hemos repasado los conceptos técnicos a tener en cuenta para hacer los cálculos de aislamiento. Ahora ya podemos pasar a hacer ejemplos prácticos.
Ejemplos de cálculo
- Calcular el coeficiente de transmisión del calor de una pared de ladrillo hueco de un asta o pie formada por los siguientes elementos:
- Dos capas de ladrillo hueco a soga de 12 cm de espesor cada una.
- Una cámara de aire de 5 cm de espesor entre ellas.
- Un enlucido interior de cal y otro exterior de cemento, ambos de 2 cm.
De la fórmula: R = Rαi + R1 + R2 +… + Rn + Rαe = 1/αi + e1/λ1 + e2/λ2 + … + en/λn + 1/αe
Siendo R la resistencia térmica de una estructura.
R = 1/7 (resistencia térmica de la superficie interior) + 0,12/0,40 (capa 1 de ladrillo) + 0,12/0,40 (capa 2 de ladrillo) + 0,19 (cámara de aire. Tabla 3 + 0,02/0,60 (enlucido de cal) + 0,02/0,60 (enlucido de cemento) + 1/20 (resistencia térmica de la superficie exterior). Los valores de coeficientes de conductividad térmica han sido tomados de la Tabla 2 R = 0,14 + 0,3 + 0,3 + 0,19 + 0,03 + 0,03 + 0,05 = 1,04 U = 1/R = 1/1,04 = 0,96 kcal/h.m2.°C.
En el muro propuesto no se alcanza un nivel adecuado de aislamiento a pesar de los materiales utilizados y de la cámara de aire.
- Calcular el coeficiente de transmisión del calor de la misma estructura del ejercicio anterior pero añadiendo una capa de poliestireno extruido de 3 cm de espesor:
R = 1,04 (del ejercicio anterior) + 0,03/0,024 Tabla 2 = 2,29 U = 1/R = 1/2,29 = 0,44 kcal/h.m2.°C.
La inclusión del material aislante hace que el muro satisfaga las condiciones más exigentes de aislamiento térmico en instalaciones porcinas. De hecho, los paneles tipo sándwich en los que las capas exteriores son de un material estructural (metálico, hormigón, etc.) y el interior es un aislante (poliuretano, poliestireno), son muy frecuentes en alojamientos porcinos que requieren aislamiento (destetes, maternidades), por ser prefabricados y por tanto de bajo coste de instalación. Por ejemplo, los paneles de hormigón (λ = 1,4 kcal/m.h.ºC), de 8, 10 o 12 cm de espesor, suelen llevar 3-4 cm de poliuretano expandido (Sánchez Hurtado, 2010), que es barato y efectivo.
También son muy útiles los cálculos de pérdidas de calor. Lo vamos a hacer para un módulo de destete de 20 × 7 m y 2,5 m de altura media para 625 lechones. Cubierta con un coeficiente de transmisión del calor U = 0,54 kcal/h.m2.ºC y pared con termoarcilla de 14 cm con 3 cm de espuma de poliuretano (U = 0,47 kcal/h.m2.ºC) en tres paredes al exterior y únicamente termoarcilla en la que da al pasillo de acceso al módulo (U = 1,5 kcal/h.m2.ºC). Temperatura interior de 26 ºC, exterior de 10 ºC y del pasillo de acceso de 17 ºC. Los cálculos también se harán sin considerar el aislante en las paredes exteriores para poder comparar las pérdidas de calor. Estos resultados (Tabla 4) muestran claramente que un deficiente aislamiento en muros incrementa en torno a un 40 % las pérdidas de calor, que aumentan notablemente el gasto en calefacción. Este hecho refuerza el argumento planteado al inicio del presente capítulo en el sentido de la rentabilidad de la inversión en control ambiental en general y en aislamiento térmico en particular, tanto para proporcionar confort a los animales como para garantizar ahorro energético.
Extracto del artículo “Aislamiento térmico, pérdidas de calor y aplicaciones prácticas” publicado en la revista SUIS 109. Por Fernando Forcada.
Notas: No se han tenido en cuenta las pérdidas a través de puertas y ventanas (en caso de hacerlo, considerar una U = 3 kcal/m2.h.°C. Para las pérdidas por la solera, se considera que las mismas tienen lugar a través de una superficie igual a una franja perimetral de 1 m de anchura. Por lo que a la U a adoptar se refiere, en el caso de la solera de hormigón, la más frecuente en porcino, el valor utilizado por la mayoría de autores es de 1,2, y se estima que, en cualquier caso, Ti-Te = 10 °C.
