Análisis de ingeniería a un sistema de calefacción mediante aceite ...

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reducir el flujo de calor al medio utilizando un aislamiento térmico, ya que, aún no es
posible diseñar un sistema o proceso adiabático.
Otro factor de perdida es producto del hollín que se acumula alrededor de los
tubos de los serpentines, tanto de la caldera como el economizador, se genera un
fenómeno de aislamiento, ya que las partículas de carbón y cenizas de los materiales
no combustibles tienen una baja conductividad térmica, se esta presente a una perdida
de absorción de calor. Por esta razón es muy importante remover el hollín de los tubos
de los serpentines y así poder asegurar que la transferencia de calor en los tubos
permanezca lo más cerca de los valores de diseño.
Los materiales de aislamiento térmico deben tener una baja conductividad
térmica. En la mayoría de los casos esto se logra atrapando aire o algún otro gas en el
interior de pequeñas cavidades en un sólido, aunque en ocasiones se obtiene el mismo
efecto rellenando el espacio a través del cual se tiene que reducir el flujo de calor con
pequeñas partículas sólidas y atrapando aire entre ellas. Estos materiales aislantes
térmicos utilizan la baja conductividad térmica de los gases para inhibir el flujo de calor.
Sin embargo al ser el gas un fluido esta presente la transferencia de calor por
convección natural y radiación entre las paredes sólidas que contienen al gas.
La conductividad térmica del aislamiento es un valor efectivo Keff que no sólo
cambia con la temperatura sino también con la presión y las condiciones ambientales,
como la humedad. El cambio de Keff con la temperatura puede ser bastante
pronunciado, en especial a temperaturas elevadas cuando la radiación es el proceso de
transferencia de calor más significativo.
En general existen 3 tipos de materiales aislantes:
1.- Fibrosos. Los materiales fibrosos se componen de filamentos con partículas de
diámetro pequeño de baja densidad que se pueden colocarse en una abertura como
“relleno suelto” o en forma de tablas, bloques o mantas. Los materiales fibrosos tienen
una porosidad muy alta (90%). La lana mineral es un material fibroso común para
aplicaciones a temperaturas por debajo de los 700 ºC, y con frecuencia se utiliza fibra
de vidrio con temperaturas por debajo de los 200 ºC. Para temperaturas entre 700 y
1700 ºC se puede utilizar fibras refractarias tales como alúmina (AL 2 O 3 ) o sílice (SiO 2 ).
2.- Celulares. Los aislantes celulares son materiales que se encuentran en celdas
cerradas o abiertas que suelen tener la forma de tableros extendidos flexibles o rígidos.
Sin embargo, también es posible darles forma o rociarlos en el lugar para lograr las
formas geométricas deseadas. El aislamiento celular tiene como ventaja una baja
densidad, baja capacidad de calentamiento, y una resistencia a la compresión