Tabla de contenido
Cálculo de la capacidad de refrigeración
Cálculo de la capacidad de refrigeración necesaria
Ejemplo 3: En caso de que no se genere calor y el objeto se refrigere por debajo de una
determinada temperatura durante un cierto periodo de tiempo.
Calor disipado por la sustancia refrigerada (por unidad de tiempo) Q
Sustancia refrigerada
Peso de la sustancia refrigerada m
Densidad de la sustancia refrigerada ρ
Volumen total del objeto que se está refrigerando V
Capacidad térmica específica de la sustancia refrigerada C
Temperatura de la sustancia refrigerada cuando se inicia la refrigeración T
Temperatura de la sustancia refrigerada tras t horas T
Diferencia de temperatura de refrigeración T
Tiempo de refrigeración t
∗ Consulte lo siguiente para los valores de las propiedades físicas típicas del fluido en circulación.
m x C x (T
– T
)
t
0
Q =
t
3
1 x 20 x 4.2 x 10
=
900
Capacidad de refrigeración = Considerando un factor de seguridad del 20%,
1120 [W] x 1.2 = 1344 [W]
Termorrefrigerador
Precauciones para el cálculo de la capacidad de refrigeración
1. Capacidad de calentamiento
Cuando la temperatura del fluido en circulación se fija por encima de la temperatura ambiente, la unidad debe calentar el fluido. La capacidad de calentamiento varía en función
de la temperatura del fluido en circulación. Tenga en cuenta la tasa de radiación y la capacidad de calentamiento de la máquina del usuario y confirme que la capacidad de
calentamiento necesaria está garantizada de antemano.
2. Capacidad de la bomba
<Caudal del fluido en circulación>
El caudal del fluido en circulación también varía en función de la presión de descarga del fluido en circulación. Tenga en cuenta la diferencia de altura de instalación entre
nuestro termorrefrigerador y la máquina del usuario. Asimismo, tenga en cuenta la resistencia producida en las tuberías, por ejemplo, por las tuberías del fluido en circulación,
por su tamaño y por las curvas de las tuberías de la máquina. Confirme de antemano que se consigue el flujo requerido según las curvas de capacidad de la bomba.
<Presión de descarga del fluido en circulación>
La presión de descarga del fluido en circulación puede incrementarse por encima de la presión máxima de las curvas de capacidad de la bomba. Confirme de antemano que
las tuberías del fluido en circulación y el circuito del fluido de la máquina del usuario son totalmente resistentes a esta presión.
Valores de las propiedades físicas típicas del fluido en circulación
1. Este catálogo utiliza los siguientes valores de densidad y capacidad térmica específica para calcular la capacidad de refrigeración necesaria.
ρ: 1 [kg/dm
Densidad
Capacidad térmica específica
C: 4.19 x 10
2. Los valores de densidad y de capacidad térmica específica varían ligeramente según la temperatura, conforme se
muestra en la tabla siguiente. Utilice dicha tabla como referencia.
Agua
Valor de las
Densidad ρ
Calor específico C
propiedades
físicas
3
[kg/dm
]
[J/(kg·K)]
Temperatura
5°C
1.00
4.2 x 10
10°C
1.00
4.19 x 10
15°C
1.00
4.19 x 10
20°C
1.00
4.18 x 10
25°C
1.00
4.18 x 10
30°C
1.00
4.18 x 10
35°C
0.99
4.18 x 10
40°C
0.99
4.18 x 10
9
: Desconocido [W] ([J/s])
: Agua
: (= ρ x V) [kg]
: 1 [kg/dm
: 20 [dm
3
: 4.2 x 10
: 305 [K] (32 [°C])
0
: 293 [K] (20 [°C])
t
: 12 [K] (= T
: 900 [s] (= 15 [min])
ρ x V x C x T
=
t
x 12
= 1120 [J/s] ≈ 1120 [W]
Q x t: Volumen de calor [kJ]
Baño de agua
20°C
V
Tras 15 minutos, se enfría de 32°C a 20°C.
Nota) Es el valor calculado cuando sólo cambia la temperatura del fluido.
Por tanto, varía sustancialmente dependiendo del baño de agua o de la forma de las tuberías.
] (o, utilizando un sistema de unidades convencionales, peso: relación de volumen = 1 [kgf/l ] )
3
3
[J/(kg·K)] (o, utilizando un sistema de unidades convencionales, 1 x 10
Sistema de unidades convencionales
Peso: relación de volumen [kgf/l]
Calor específico C [cal/(kgf·°C)]
3
1.00
1 x 10
3
1.00
1 x 10
3
1.00
1 x 10
3
1.00
1 x 10
3
1.00
1 x 10
3
1.00
1 x 10
3
0.99
1 x 10
3
0.99
1 x 10
Ejemplo de las unidades de medida convencionales (Referencia)
Calor disipado por la sustancia refrigerada (por unidad de tiempo) Q
Sustancia refrigerada
3
]
Peso de la sustancia refrigerada m
]
Peso de la sustancia refrigerada (relación de volumen)
3
[J/(kg·K)]
Volumen total del la sustancia que se está refrigerando V
Capacidad térmica específica de la sustancia refrigerada C
Temperatura de la sustancia refrigerada cuando
– T
)
0
t
se inicia la refrigeración T
Temperatura de la sustancia refrigerada tras t horas T
Diferencia de temperatura de refrigeración T
Tiempo de refrigeración t
Factor de conversión: horas / minutos
Factor de conversión: kcal/h / kW
m x C x (T
Q =
t x 860
1 x 20 x 60 x 1.0 x 10
=
≈ 1120 [W]
Capacidad de refrigeración = Considerando un factor de seguridad del 20%,
1120 [W] x 1.2 = 1344 [W]
Solución acuosa de etilenglicol al 15%
Valor de las
Densidad ρ
propiedades
físicas
Temperatura
5°C
3
10°C
3
15°C
3
20°C
3
3
25°C
30°C
3
35°C
3
40°C
3
∗ Nota) Los valores anteriores son representativos. Contacte con el proveedor del fluido en circulación para obtener los detalles.
0
t
– T
)
x V x 60 x C x T
t
0
=
t x 860
3
x 12
15 x 860
3
[cal/(kgf·°C)])
Sistema de unidades convencionales
Calor específico C
3
[kg/dm
]
[J/(kg·K)]
Peso: relación de volumen [kgf/l]
1.02
3.91 x 10
3
1.02
3
1.02
3.91 x 10
1.02
3
1.02
3.91 x 10
1.02
3
1.01
3.91 x 10
1.01
3.91 x 10
3
1.01
1.01
3.91 x 10
3
1.01
1.01
3.91 x 10
3
1.01
1.01
1.01
3.92 x 10
3
1.01
: Desconocido [cal/h] → [W]
: Agua
: (= ρ x V) [kgf]
: 1 [kgf/l]
: 20 [l]
3
: 1.0 x 10
[cal/(kgf·°C)]
: 32 [°C]
: 20 [°C]
: 12 [°C] (= T
– T
)
0
t
: 15 [min]
: 60 [min/h]
: 860 [(cal/h)/W]
Calor específico C [cal/(kgf·°C)]
0.93 x 10
3
3
0.93 x 10
3
0.93 x 10
3
0.93 x 10
0.93 x 10
3
0.94 x 10
3
0.94 x 10
3
0.94 x 10
3
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