Construccion de un termotanque

Termotanque

Diseñar un termotanque (dar dimensiones internas y externas, materiales, aislante, etc) con forma de paralelepípedo, con capacidad para 90 lts. El termotanque debe mantener agua a 72ºCy las temperaturas no deben variar más de 5ºC por cada hora.
Si su termostato enciende el quemador cuando la temperatura llega a los 42 ºC ¿Cuántas veces se encenderá solo, en promedio, un día deverano aunque no se use agua caliente?

90lts = 90000cm3

Dimensiones

Base del termotanque

(30x30) cm = 900cm2


Altura

90000cm3/900cm2 = 100cm


Paredes internas y externasChapas de acero -------------------- e = 0,045 cm k= 50 W/mK
Lana de vidrio como aislante ----- e = 1,5 cm k= 0,08 W/mK


Área paredes internas:

2x(30cm x 30cm) + 4x(100cm x 30cm)= 13800cm2


Área paredes externas:

Altura externa = 104 cm

Base externa = 34 cm X 34 cm = 1156 cm2

2x(34cm x 34cm) + (104cm x 34cm) = 16456cm2Transferencia de calor


-Convección entre el agua y la chapa

h = 55 W/m2K

H = h conv. agua x Aint x (T int- T chapa int)



-Conducción a través chapa interna

k: 50 W/mKH = Kc x (Aint) x (T chapa int – T chapa ext) / e chapa

-Conducción a través de la espuma de uretano

k: 0,08 W/mK H= Kex (Aext) x (T esp int – T esp ext) / e espuma


-Conducción a través de la segunda chapa de acero k: 50 W/mK

H = Kc x (Aext) x (T chapaint – T chapa ext) /e chapa


-Convección (exterior) entre la chapa y el aire h: 10 W/m2K

H = h conv. aire x Aext x (T chapa ext – T ext)Se suman las ecuaciones


H x (1/(h_(conv agua) xA)+e_a/(K_a xA)+e_pol/(K_pol xA)+e_a/(K_a xA)+1/(h_(conv aire) xA))=T_int-T_ext



Pasajes de unidades

Area paredes internas =...