3 AISLACIONES

7/25/2019 3 AISLACIONES

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AISLACIONES TRMICAS


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AISLACIONES TRMICAS RAZONES PARA AISLAR

Conservacin de la energa Faciliar el !aneni!ieno de la

e!"era#ra adec#ada en el inerior de

an$#es% reci"ienes% ca&eras ' e$#i"osen general% a(#sando las ")rdidas oganancias a valores "re*i(ados "or #nidad

de s#"er*icie o longi#d+


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AISLACIONES TRMICAS Proeccin ' ,ienesar "ersonales

-na s#"er*icie $#e es. de!asiado calienere"resena #n "eligro "ara las "ersonas $#era,a(an en esa /ona% 'a $#e "#eden ocaraccidenal!ene la s#"er*icie caliene ' s#*rir

$#e!ad#ras+ Para "revenir ese "eligro es $#elas e!"era#ras de las s#"er*icies calienesde,en red#cirse "or de,a(o de 01 2C !edianeel aisla!ieno+ Ade!.s% el calor e3cesivo $#ee!anan las s#"er*icies calienes crea #n

!edio ago,iane "ara la reali/acin de areas%lo c#al dis!in#'e el rendi!ieno de losra,a(adores+


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AISLACIONES TRMICAS Maneni!ieno de la e!"era#ra de

"roceso Alg#nos "rocesos son !#' sensi,les a

la e!"era#ra "or lo $#e "#ede ser

necesario aislar *#ere!ene los an$#es' e$#i"os en los $#e se llevan a ca,odic4os "rocesos% as co!o a!,i)n las

ca&eras con el *in !anener la !is!ae!"era#ra en oda s# e3ensin+


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AISLACIONES TRMICAS Red#ccin de la variacin ' las

*l#c#aciones de la e!"era#ra La e!"era#ra en #n reci"iene "#ede

variar !#c4o enre la seccin !edia '

los ,ordes si no se enc#enra aislado+


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AISLACIONES TRMICAS Prevencin de la condensacin ' la corrosin

El va"or de ag#a $#e coniene el aire secondensa so,re las s#"er*icies c#'ae!"era#ra es. "or de,a(o del "#no deroco+ Las s#"er*icies e3eriores de los

an$#es o las #,eras $#e conienen #n *l#ido*ro con *rec#encia "oseen #na e!"era#rain*erior a la e!"era#ra de roco ' a !enos$#e es)n aisladas adec#ada!ene el va"orde ag#a condensa so,re ellas+ El ag#a l$#ida

de"osiada so,re las s#"er*icies de an$#es 'ca&eras "#ede *o!enar la corrosin ' eldesarrollo de algas+


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AISLACIONES TRMICAS Proeccin conra la congelacin

Prevenir la congelacin de los *l#idosal!acenados en an$#es o $#e circ#lan"or ca&eras c#ando la e!"era#ra del

!edio a!,iene dis!in#'e "or de,a(ode 1 2C+


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AISLACIONES TRMICAS

Red#ccin de la cona!inacin sonora 'de las vi,raciones

5is!in#ir el r#ido ' las vi,raciones"rod#cidas "or los e$#i"os+


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AISLACIONES TRMICAS Cond#cividad )r!ica 678

Es la "ro"iedad $#e e3"resa la mayor omenor facilidad con $#e #n !aerialdeer!inado reali/a la rans!isin de

calor "or cond#ccin+


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AISLACIONES TRMICAS9 S# valor de"ende de:

la co!"osicin $#!ica de la s#sancia s# esado *sico: slido% l$#ido o gaseoso la e!"era#ra del !aerial

la "resin a la c#al es. so!eido si es #n slido: de la esr#c#ra crisalina+ Ta!,i)n in*l#'e si se raa o no de #n

!aerial 4o!og)neo% "#es de no serlo% lacond#cividad vara denro de #n !is!o!aerial+


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AISLACIONES TRMICAS Los slidos son !e(ores cond#cores $#e

los l$#idos ' )sos !e(ores $#e losgases; eso se de,e a la !a'or o !enordisancias enre las !ol)c#las en cada

#no de los esados+


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AISLACIONES TRMICAS La conductividad trmica expresa la cantidad

de calor que pasa por unidad de rea atravs de una superficie de extensin

infinita, de espesor unitario, en la unidad de

tiempo, cuando se establece una diferencia

de 1 C entre sus caras.

En eneral, la conductividad trmica en losslidos !omoneos no var"a con la presin,

pero si con la temperatura.

[ ]

2

.

)(

.

LT

LE

TwoTwiA

eqk =

=


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AISLACIONES TRMICAS Cond#cividad )r!ica de los !aeriales

no 4o!og)neos En la "r.cica% la !a'ora de los

!aeriales $#e se #san co!o aislanes no

son s#sancias 4o!og)neas+


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AISLACIONES TRMICAS9 5e"endiendo del i"o de aislane% la

cond#cividad )r!ica "#ede variar con: la edad del aislane

el conenido de 4#!edad

la e!"era#ra

' el *a,ricane


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AISLACIONES TRMICAS Resisividad )r!ica 6


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AISLACIONES TRMICAS Presin de va"or

5e ac#erdo a la le' de las "resiones"arciales% el va"or de ag#a conenido enel aire e(erce #na "resin $#e es

direca!ene "ro"orcional a s#concenracin vol#!)rica en el aire+

Esa concenracin de"ende del grado de

sa#racin ' de la e!"era#ra+


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AISLACIONES TRMICAS Al nivel del !ar% la a!s*era iene #na

"resin !edia de


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AISLACIONES T RMICAS @#!edad relaiva

Es el "orcena(e enre la canidad deva"or de ag#a "resene en el aireres"eco a la canidad !.3i!a de va"or

de ag#a $#e "#ede ener a la !is!ae!"era#ra+


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AISLACIONES TRMICAS P#no de roco

Es la e!"era#ra a la c#al co!ien/a acondensar el va"or de ag#a; o sea% es latemperatura de saturacin del aire+

C#ando la e!"era#ra desciende "orde,a(o del "#no de roco se "rod#cecondensacin del va"or de ag#a+


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AISLACIONES TRMICAS Per!ea,ilidad al va"or de ag#a

Es la ca"acidad $#e iene #n !aerial de"er!iirle al va"or de ag#a $#e loaraviese sin alerar s# esr#c#ra inerna+

AISLACIONES T RMICAS


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AISLACIONES T RMICAS #$%E&'$LE( $'(L$)%E(

En eneral se consideran materialesaislantes a aquellos que presentan una

ba*a conductividad trmica,

establecindose el valor l"mite de +,+-calm ! C para los aislantes de uso

corriente en refrieracin, valor que es

ms elevado en los aislantes

apropiados para aplicaciones en altas

temperaturas.


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AISLACIONES TRMICAS Todos los !aeriales res"onden al

"rinci"io de encerrar e in!ovili/ar #n gas%el !.s co!Gn es el aire% denro dees"acios an red#cidos ' esancos co!o

sea "osi,le% con el o,(eo de dis!in#ir laconveccin ' eviar la "eneracin delva"or de ag#a+


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AISLACIONES TRMICAS Eleccin de #n aislane

A la 4ora de elegir #n !aerial de aisla!ieno sede,e re$#erir de los !is!os:

Ala resisencia a la co!"resin+ Ha(a cond#cividad )r!ica+ Ha(a "er!ea,ilidad al va"or de ag#a+ Ha(a in*la!a,ilidad+ Ha(o "eso es"ec*ico

Te!"era#ra ad!isi,le "ara s# #so+ Posi,ilidad de variacin de s#s di!ensiones+ As"ecos saniarios


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AISLACIONES TRMICAS Clasi*icacin de los aislanes

E3isen diversos crierios "ara clasi*icarlos !aeriales aislanes% siendo los !.s#s#ales los sig#ienes:


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AISLACIONES TRMICAS Por s# origen:


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AISLACIONES TRMICAS Por s# esr#c#ra:

B+a8 0ulverulentos: corc4o% diao!eas%7ieselg#4r% "erlia% ver!ic#lias+

B+,8 ibrosos: *i,ra de vidrio% lanas

!inerales% lanas de escoria 6ani!ales 'vegeales8

B+c8 Espumas: 4or!igones cel#lares% de

origen sin)ico 6con c)l#las a,ieras 'cerradas ' aglo!eranes8+


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AISLACIONES TRMICAS

Por s# e!"era#ra:>+a8 &efractarios: !.s de 11 2C

>+,8 2rdinarios: !enos de 11 2C+


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AISLACIONES TRMICAS Por s# *or!a

9 Colc4oneas% 9 "lacas se!iJrgidas%

9 "lacas rgidas%

9 !anas%

9 !edias ca&as%

9 cinas+


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AISLACIONES TRMICAS

TIPOS 5E AISLANTES

Co!o 'a se "laneo los aislanes !odernoses.n ,asados en el "rinci"io de la creacinde #n !aerial *or!ado "or c)l#las de #n!aerial de ,a(a densidad $#e encierranaire # oro gas+ El a!a&o !#' "e$#e&o delas c)l#las ' el es"esor red#cido de s#s

"aredes a"ro3i!an el valor de lacond#cividad )r!ica del !aerial a la delaire o gas+


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AISLACIONES TRMICAS Poliesireno e3"andido

El "rod#co es esa,le enre K B11 2C ' 2C+

@a' disinas densidades de !aerial desde

4asa >1 7g=!>% variando s#cond#cividad )r!ica enre 1%1B ' 1%17cal=! 4 2C 61%1>B K 1%1? =! 2C8+

Los "aneles son de


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AISLACIONES TRMICASEs"#!a de "oli#reano+

En a"licaciones corrienes s#eleo,enerse #na densidad de >J1 7g=c!>%"#diendo llegar 4asa los 1 7g=c!>%

siendo s# resisencia a la co!"resin*#ncin de s# densidad: B K > 7g=c!B"aradensidades de >J1 7g=!>' s#"eriores

"ara densidades !a'ores+


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AISLACIONES TRMICAS La cond#cividad )r!ica en el "rod#co

co!ercial es. alrededor de1%1B1 7cal=4 ! 2C 61%1B> =! 2C8+


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AISLACIONES TRMICASCorc4o aglo!erado

El corc4o coniene de *or!a na#ral c)l#las deaire% "ero "ierde s#s "ro"iedades co!o aislane si)sas se agrandan "or !edio del calor+

Posee #na ,#ena resisencia !ec.nica a laco!"resin% siendo adec#ado "ara el aisla!ieno

de s#elos de c.!aras+

No a,sor,e va"ores ni es adversa!ene a*ecado

"or el 4#!edeci!ieno% lo $#e lo 4acen #n ,#enaisla!ieno "ara ,a(as e!"era#ras+


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AISLACIONES TRMICAS Fi,ras !inerales

La lana !ineral se *a,rica so"lando en*or!a de *ila!enos% !inerales de slice*#ndida+ Esos *ila!enos se "#eden

converir en !anas aislanes o!oldeados en ,lo$#es% "or la adicin de!aeriales ad4esivos es"eciales+


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AISLACIONES TRMICAS Fi,ra de vidrio

La ,a(a cond#cividad )r!ica% lainco!,#si,ilidad ' la n#la reacividad$#!ica del vidrio% son caracersicas

desea,les en los aislanes


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AISLACIONES TRMICAS Silicao de calcio 4idraado

Se *a,rica con !aeriales !#' si!ilares alvidrio+ Ese !aerial es e*ecivo 4asae!"era#ra de 4asa 01 2C ' es

resisene a la 4#!edad+ C#ando se lo!e/cla con "e$#e&as *i,ras de as,esoa#!ena s# resisencia+


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AISLACIONES TRMICASPerlia

Es el Gnico aislane gran#lado e!"leadoen el aisla!ieno *rigor*ico ' so,re odo%criog)nico+ S# e!"leo es. casi reservado

al aisla!ieno de envases% *i(os o !viles a,a(as e!"era#ras+


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AISLACIONES TRMICAS RANOS TRMICOS ESTIMA5OS

Ala e!"era#ra: >? 2C = ?B 2C Te!"era#ra !oderada: B 2C = >? 2C

Ha(a e!"era#ra: J< 2C = J


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AISLACIONES TRMICAS ACAHA5OS

Los aislanes )r!icos re$#ieren de #naco,er#ra e3erna 6aca,ado8 $#e le"ro"orcionan #na "roeccin conra el

acceso de ag#a o *l#idos de "roceso%da&os !ec.nicos ' degradacin#lraviolea de !aeriales es"#!ados+


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AISLACIONES TRMICAS El aca,ado "#ede ser #n rec#,ri!ieno

6"in#ra; !aerial as*.lico% resinoso o"oli!)rico8% #na !e!,rana 6*ielro o "a"elrec#,iero% 4o(a de !eal o l.!ina

"l.sica8 o algGn !aerial en *or!a la!inar6e(ido% !e.lico o "l.sico8+



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AISLACIONES T RMICAS Los aca,ados "ara sise!as:

a8 con e!"era#ras !enores a B 2C de,ensellar ' reardar la rans!isin de va"or+

,8 con e!"era#ras $#e van desde B 2C a

B? 2C de,eran reardar la rans!isin deva"or 6"ara "revenir la condensacins#"er*icial8

c8 con e!"era#ras "or enci!a de B? 2Cde,eran "revenir el acceso de ag#a '"er!iir el esca"e de la 4#!edad+

AISLACIONES TRMICAS


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AISLACIONES TRMICAS Los aca,ados !e.licos son !.s

d#ra,les% re$#ieren !enos!aneni!ieno% red#cen la ")rdida decalor '% c#ando no son rec#,ieros%

incre!enan la e!"era#ra s#"er*icial ensise!as calienes+

AISLACIONES TRMICAS


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AISLACIONES TRMICAS SELECCIN 5EL SISTEMA

-n sise!a de aisla!ieno )r!icoconsise en la co!,inacin del aislane 'el aca,ado+

La seleccin de esos co!"onenesde"ende del "ro"sio a $#e se desine elsise!a+ NingGn sise!a sencillo se

co!"ora sais*acoria!ene+


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AISLACIONES TRMICASLos sise!as $#e o"eran a e!"era#ras

"or a,a(o del "#no de congelacin del*l#ido de "roceso ienen #na ,a(a "resinde va"or ' la 4#!edad a!os*)rica iene

acceso al sise!a de aisla!ieno% !ienras$#e en sise!as calienes el *en!eno esinverso+

AISLACIONES TRMICAS


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AISLACIONES TRMICAS CORROSIN

La corrosin 4a sido sie!"re #n gran"ro,le!a en las ind#srias de "rocesorelacionadas con el gas ' el "erleo+

Se de*ine a la corrosin co!o el deeriododel !aerial *erroso de,ido a reacciones$#!icas o elecro$#!icas con el !edio

$#e lo rodea+

AISLACIONES TRMICAS


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AISLACIONES TRMICAS Corrosin ba*o aislacin

Es #n "ro,le!a i!"orane en los e$#i"os' ca&eras a "resin de las re*ineras '"ero$#!icas+ El e*eco de la "resencia

de la aislacin es en "ri!era insancia!ec.nico% 'a $#e "rovee #n es"acioan#lar en el c#al el ag#a o la 4#!edad se"#ede !anener en conaco con el !eal

d#rane "erodos de ie!"o "rolongadoscon acceso al aire 6o3geno8 en *or!aili!iada+

AISLACIONES TRMICAS


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AISLACIONES TRMICAS HARRERA 5E APOR

La "resin de va"or en #na s#"er*icie *raaislada es !.s ,a(a $#e la "resin deva"or del a!,iene so,re el lado caliene

del aisla!ieno% es "or esa ra/n $#e la4#!edad iende a "enerar en elaisla!ieno ' !igrar 4acia la s#"er*icie*ra ocasionando los sig#ienes e*ecos:

AISLACIONES TRMICAS


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AISLACIONES TRMICAS A#!eno de la cond#cividad )r!ica del

aislane% dis!in#'endo de esa *or!a lae*iciencia del !aerial co!o aislane)r!ica+

P#ede acorar la vida Gil del aislane+ La 4#!edad se 4elar. si la s#"er*icie *ra

es. "or de,a(o del "#no decongelacin% ' "odra ocasionar la

r#"#ra del aisla!ieno+ P#ede oc#rrir la corrosin de la #,era o

reci"iene aislado+



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AISLACIONES T RMICAS $lunas veces resulta posible emplear

un material aislante que tena una ba*avelocidad de transmisin de vapor,

pero en cualquier caso, resulta

esencial disponer de un sellador para

el vapor, y para que el aislante resulte

impermeable. )ormalmente !abr

uniones que requieren una proteccin

auxiliar.

AISLACIONES TRMICAS


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AISLACIONES TRMICAS

Los selladores de va"or "ara #,eras '

reci"ienes "#eden clasi*icarse en #na*or!a a!"lia denro de seis sig#ienesgr#"os:

AISLACIONES TRMICAS


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AISLACIONES TRMICAS co!"#esos ,i#!inosos%

4o(as "l.sicas% rec#,ri!ienos "l.sicos% e(idos i!"regnados%

4o(as delgadas !e.licas% c4a"as !e.licas selladas en losensa!,les+

Pero !#c4as veces es necesario a"licar#n rec#,ri!ieno adicional "ara elaisla!ieno sellador del va"or+

AISLACIONES TRMICAS


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AISLACIONES TRMICAS MECANISMOS 5E TRANSMISIN 5E

CALOR EN LA AISLACIN Los !ecanis!os son: cond#ccin%conveccin ' radiacin en serie+

El co!"onene de rans!isin radiane es!.s elevado a !a'ores e!"era#ras deo"eracin% el !is!o se !ini!i/a con ele!"leo de o"acanes en s# esr#c#ra%

"olvos a,sor,enes o s#"er*iciesre*lecanes $#e !odi*i$#en el .reainerna ' s#s caracersicas reradianes+

AISLACIONES TRMICAS


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AISLACIONES TRMICAS El co!"onene de cond#ccin a rav)s del

slido de la aislacin se !ini!i/ae!"leando co!"onenes *i,rosos con*i,ras en senido ransversal al *l#(o decalor ' esa,leciendo disconin#idades 'disina orienacin en la esr#c#ra slida+

AISLACIONES TRMICAS


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AISLACIONES TRMICAS El componente de conveccin se

minimi3a disminuyendo el tama4o delas celdillas en una estructura celular o

los espacios en una estructura fibrosa

o mixta. Cuando es aire !ay entre un 5y un 66 7 en volumen de aire.

AISLACIONES TRMICAS


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AISLACIONES TRMICAS EFICIENCIA 5E -NA AISLACIN

Se de*ine co!o la di*erencia enre la")rdida de calor a rav)s del #,odesn#do ' la ")rdida $#e se iene en el

!is!o #,o aislado% dividido "or la")rdida de calor a rav)s del #,o sinaislar+

100x

Qsa

QcaQsa =

AISLACIONES TRMICAS


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AISLACIONES TRMICAS

NORMAS ASTM C


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AISLACIONES TRMICAS ESQ-EMAS ITERATIOS PARA RESOLER

PROHLEMAS 5E AISLACIONES

Se conocen los sig#ienes daos: el !aerial del aislane

el !aerial de las "ared del cond#co '=oreci"iene

los di.!eros di ' do

la e!"era#ra del *l#ido sa#rado 6Ts8 ' ladel a!,iene 6T8

el !ecanis!o convecivo 6na#ral o*or/ado8+

AISLACIONES TRMICAS


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AISLACIONES TRMICAS Para esa si#acin se "resenan los

sig#ienes "ro,le!as:a8 Se conoce el 5o 6es"esor co!ercial8

4allar $ 6"revia!ene 4allar To8

,8 Se conoce To 6condicin de seg#ridad To 2C8 4allar 5o ' $

c8 Se conoce $ 6crierio econ!ico8

4allar 5o 6"revia!ene 4allar To8



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AISLACIONES T RMICAS Caso a: Se conoce el 5o 6es"esor

co!ercial8 4allar $ 6"revia!ene 4allarTo8+

9T, Ti

B 2C oTo TU J > 2C

B8 Se evalGa

>8 Se calc#la

$"V $c $r

2

TwoTbTak +=

AISLACIONES TRMICAS


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AISLACIONES TRMICAS Co!o

08 Si $W" X $" To Y

Si $W" $" To [@acer eso 4asa $#e $W" \ $"

?8 Recalc#lar

8 Si es necesario reco!en/ar el calc#lo a"arir del "aso 68

8 Finali/ar c#ando $cond \ $W"

do

Do

TwoTbLkqp

ln

)(2 =

Tdevalornuevoelconk

AISLACIONES TRMICAS


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AISLACIONES TRMICAS Caso ,: Se conoce To 6condicin de

seg#ridad To 2C8 4allar5o ' $


62/64

AISLACIONES TRMICAS8 Se calc#la

08 Si $W" X $" 5o Y

Si $W" $" 5o [ Se "#ede "lanear

se acelera la convergencia reco!en/ar en el "#no

?8 @acer eso 4asa $#e $W" \ $"

( ) ( )44.......'

+=

=+=

TTwoLDoETTwoLDoC

qrqconvpqba

pq

qpDoDo

'' =



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AISLACIONES T RMICAS Caso C: Se conoce $ 6crierio econ!ico8

4allar 5o 6"revia!ene 4allar To8


64/64

AISLACIONES TRMICAS8 Si $W" X $" To Y

Si $W" $" To [ Se "#ede "lanear

se acelera la convergencia reco!en/ar en el "#no B+

08 @acer eso 4asa $#e $W" \ $"

12

'

'

pq

qpTwoTwo =

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