Comprender los factores que influyen en la pérdida de calor le permite calcular mejor el aislamiento y la potencia necesarios para calentar su producto. Al solucionar cualquier ineficiencia y reducir la pérdida de calor, puede hacer que su sistema de calefacción sea más eficiente. En este artículo exploramos los factores relacionados con la pérdida de calor y proporcionamos gráficos para ayudarle a calcular su pérdida de calor actual o prevista.
Factores que afectan a la pérdida de calor
La pérdida de calor es el movimiento intencionado o no intencionado del calor de un material a otro. Esto puede ocurrir a través de la conducción, la convección y la radiación. La conducción a menudo ocurre cuando un componente aislado o no aislado está en contacto directo con otro componente. La convección se produce cuando la tubería, el calentador eléctrico u otro componente tienen una barrera de aire alrededor. La radiación se produce cuando no hay contacto y el calor se mueve como olas.
En Watlow, nos aseguramos de que seleccione los controladores de potencia y temperatura que mejor se adapten a su situación de calefacción. Una forma de hacerlo es tener en cuenta los factores comunes de pérdida de calor. Si bien cada situación puede tener diferentes factores que afectan la pérdida de calor y la transferencia de calor, estas son algunas áreas comunes de pérdida de calor que los ingenieros de diseño deben tener en cuenta con sus productos de calefacción:
- Superficies sin aislamiento
- Superficies aisladas verticales u horizontales
- Superficies de agua
- Superficies de aceite o parafina
- Efectos de la velocidad del viento
Estos efectos son acumulativos, por lo que una tubería no aislada que pasa parcialmente por el aceite y parcialmente por el aire exterior expuesto debe incluir estos tres elementos de pérdida de calor al realizar un cálculo.
La pérdida de calor es una ineficiencia. Ajustar la temperatura de su calentador o protegerlo de uno o más de estos factores de pérdida de calor puede reducir el uso de vatios de su sistema. Esto puede ahorrarle a su instalación una cantidad considerable en gastos operativos diarios.
Los factores que influyen en la pérdida de calor pueden cambiar cuando se reubica un proceso o se realizan cambios en la línea de montaje. Al abordar los factores de pérdida de calor y realizar los ajustes necesarios con su equipo de control o estrategias de aislamiento, su aplicación funciona con la misma calidad y consistencia que antes del cambio.
Calcular la pérdida de calor de un sistema también le ayuda a identificar el producto correcto para una nueva línea. Antes de utilizar nuestro selector de productos , calcule la pérdida de calor esperada en función de la ubicación, el tipo de aislamiento y el material que se va a calentar. Estos son factores cruciales que pueden afectar el tamaño y el tipo de unidad de calefacción utilizada en su proceso industrial.
Cómo afecta la emisividad a la pérdida de calor
La emisividad se define como la capacidad de un objeto o material en particular para emitir energía infrarroja. Por lo tanto, la emisividad de su calentador, termopar y aislamiento puede afectar a la pérdida de calor por radiación.
Esta es otra pieza del rompecabezas al determinar cuánto calor necesita para su aplicación específica. Explore la emisividad del material en su proceso de calentamiento. Asegúrese de incluir si el material es una superficie pulida o tiene óxido medio o pesado. Incluso los materiales no metálicos tienen emisividad, así que compruebe el calor específico de los materiales de aislamiento para ver cómo pueden afectar a su pérdida de calor general.
Cómo calcular los factores de pérdida de calor
En Watlow, ofrecemos una serie de gráficos de pérdida de calor para ayudarle a calcular los cambios de temperatura en su aplicación específica. Multiplique el valor de la curva de convección por un factor de 1,29 para los productos de calentamiento horizontal. Las tuberías verticales deben utilizar el valor directo de la curva. Para las superficies inferiores, multiplique la curva por 0,63.
Este cálculo no tiene en cuenta los muchos factores de pérdida de calor que pueden afectar a su producto. Los OEM necesitan una forma más precisa de medir la pérdida de calor para su producto específico, por lo que es necesario realizar alteraciones, llamadas valores de emisividad.
El uso de este gráfico es útil a altas temperaturas, pero a medida que la temperatura alcanza el ambiente, o 70 grados Fahrenheit, puede ser difícil de leer. Hay dos reglas generales que pueden ayudarle a obtener una lectura de temperatura más precisa:
- Calcule las pérdidas de una superficie no aislada con una emisividad cercana a 1,0 dividiendo el aumento de temperatura por encima de la temperatura ambiente entre 200.
- Calcule las pérdidas de una superficie aislada con un grosor aproximado de una pulgada y un valor K de 0,5 BT-in/hr-ft2-°F dividiendo el aumento por encima de la temperatura ambiente entre 950.
Estos cálculos deben ajustarse en función de la emisividad y la clasificación de aislamiento de su producto, pero pueden ayudarle a utilizar el gráfico anterior de forma más eficaz.
Cómo afecta la pérdida de calor a su proceso industrial
Los factores de pérdida de calor no solo le ayudan a ajustar sus controladores de potencia y temperatura, sino que también encuentran el calentador ideal para su proceso. Explore nuestros productos de calefacción para comparar potencias, materiales y otros factores. Ya sea que esté comprando un nuevo controlador PID, un calentador o simplemente buscando mejorar la eficiencia de su proceso, Watlow tiene los productos y las guías técnicas para ayudarle a comprender y gestionar los factores de pérdida de calor.