Diseño de una Caja Caliente bajo la norma ASTM C 1363 / Design of a Hot Box under ASTM C 1363 standard

Autores/as

  • Xavier Mendoza Arce
  • Fernando Erazo Navarrete
  • Italo Mendoza Haro

DOI:

https://doi.org/10.29076/issn.2528-7737vol9iss21.2016pp83-96p

Palabras clave:

Clave, banco de prueba, caja caliente, caja fría, calefacción, coeficiente de transferencia, refrigeración, termocuplas

Resumen

En este trabajo se presenta el diseño de una caja caliente, con un área transversal de 3,5 m. x 3,5 m, para determinar el coeficiente de transmisión de calor de puertas y ventanas, bajo la norma ASTM 1363. Para diseñarla se seleccionaron las normas pertinentes y definieron las condiciones atmosféricas específicas a las que va a estar sometida en su vida útil, evaluándose también el desarrollo de nuevos materiales. El banco de prueba consta de tres secciones principales: lado caliente, lado frío y porta probeta. Tiene paredes aislantes con su estructura de acero, la cual está provista de ruedas para facilitar la instalación y montaje de los diferentes tipos de probetas como de los instrumentos de medición. Con la finalidad de mantener estable la temperatura del aire y los coeficientes de trasferencia de calor, se mantienen las secciones selladas con tiras de caucho y bajo presión, para que el flujo térmico o las pérdidas de calor, sean mínimas. Se midió la temperatura mediante termocuplas, en donde la ubicación y tolerancia de dichos instrumentos están en función de la norma ASTM C1363. Adicionalmente se realizaron, planos del equipo, esquema del sistema de adquisición de datos, estimación de costo y elaboración del cronograma de montaje.


ABSTRACT 

This paper presents the design of a hot box with a cross sectional area of 3.5 m. x 3.5 m, to determine the heat transfer coefficient of windows and doors, under the ASTM 1363. For the design, the relevant standards were selected and defined specific atmospheric conditions to which it will be subjected in its useful life, evaluating as well the development of new Materials. The test bench consists of three main sections: hot side, cold side and specimen holder. It has insulating walls with steel structure, which is provided with wheels for easy installation and assembly of different types of specimens as measuring instruments. In order to maintain stable air temperature and heat transfer coefficients, the sealed sections with rubber strips are maintained under pressure so that the heat flow or heat losses are minimal. Temperature was measured using thermocouples, where the location and tolerance of such instruments are based on ASTM C1363 standard. Additionally, drawings of equipment, system layout of data acquisition, processing cost estimate and schedule assembly were held.

Descargas

Los datos de descarga aún no están disponibles.

Referencias

Aranda Usón, A., Scarpellini, S., and Feijoó, M., (2003). Análisis de la eficiencia energética en la industria española y su potencial de ahorro. Economía Industrial, (352), 11-24

ANSI/ISA. (1992, julio 13). Instrumentation symbols and identification. Ansi/isa s5.1 1984. North Carolina, USA.

ASTM. (2000). Standard Test Method for Measuring the Steady-State Thermal Transmittance of Fenestration Systems using Hot Box Method. ASTM C 1999-00. USA.

ASTM. (2011). Standard Test Method for Thermal Perfomance of Building Materials and Envelope Assemblies by Means of a Hot Box Apparatus. C1363-11, 44. USA. Retrieved Abril 2015

Budynas, R., & Nisbett, J. K. (2008). Diseño en Ingenieria Mecanica de Shigley (8va ed.). Mexico D.F., Mexico: Mc Graw-Hill.

Carrier Air Conditioning Co. (2009). Manual de Aire Acondicionado. Barcelona, España: Marcombo S.A. Retrieved Diciembre 3, 2015

Carrillo-Rojas G., Andrade-Rodas J., BarragánEscandón A. & Astudillo-AlemánA A. (2014). Impacto de programas de eficiencia energética eléctrica, estudio de caso: Empresas alimentarias en Cuenca, Ecuador. DYN,A 81 (184), 41-48

Creus, A. (2010). Instrumentacion Industrial (8va ed.). Mexico: Akfaomega Grupo Editores S.A. Frozencpu.com . (n.d.). Fans. Retrieved from http://www.frozencpu.com/cat/l1 /g36/Fans. html?id=rz6AMKn6

GOBERNA, R. (1992). Ventilacion Industrial (1ra ed.). Valencia, España: Librería de la Generalitat Valenciana.

Greenheck. (2014, Mayo). Electric Duct Heaters IDHB & IDHC Series. 8. Schofield, Wisconsin, USA.

INAMHI. (2015). Dirección Gestión Metereológica Estudios e Investigación Metereológicas. Retrieved from Boletín Metereológico: http:// www.serviciometeorologico.gob.ec/clima/ Incropera, F., & DeWitt, D. (1999). Fundamentos de Transferencia de Calor (4ta ed.). Naucalpan de Juarez, Mexico: Prentice Hall.

IndustrialFansDirect.com. (2014). FAN CFM CALCULATOR. Retrieved from http://www.industrialfansdirect.com/CFM_Calculator. Html

INEN. (1984). Ventilacion Natural en Edificios. NTE INEN 1126, 05, 19. Quito, Pichincha, Ecuador.

INEN. (1987, Agosto). Guía de Práctica Uso de Medidas Preferidas para la Vivienda. Ventanas. GPE INEN 011. Quito, Pichincha, Ecuador.

INEN. (1989). Código de Dibujo Tecnico-Mecánico. CPE INEN 003:1989. Quito, Pichincha, Ecuador.

INEN. (2014, Junio). Determinación de las propiedades de transmisión térmica en régimen estacionario. Método de la caja caliente guardada y calibrada. NTE INEN-ISO 8990, 1era, 28. Quito, Pichincha, Ecuador. Retrieved Abril 2015

INEN. (2015). Puertas de Madera. Requisitos e Inscripción. NTE INEN 1995:2005, 2da, 22. Quito, Pichincha, Ecuador.

ISO. (2005). Requisitos Generales para la competencia de los Laboratorios de Ensayos y de Calibracion. ISO/IEC 17025 (ES). Suiza.

ISO. (2010). Thermal performance of windows and doors — Determination of thermal transmittance by the hot-box method —. EN ISO 12567-1:2010, 64. (1ra, Ed.) National Instruments Corporation. (2015). ¿Qué es Adquisición de Datos? Retrieved from http://www.ni.com/data-acquisition/what-is/esa/

PCE Iberica S.L. (2016). Termohigrómetro Comfort Control. Retrieved from https://www.pce-instruments.com/espanol/instrumentomedida/medidor/termohigrometro-tfadostmann-gmbh-termohigr_metro-comfortcontrol-det_868513.htm?_list=qr.art&_listpos=41

Soler & Palau Productos. (2016). Centrífugo de falso plafon. Retrieved from http://www.solerpalau.mx/2/productos/linea-habitat/1/Vimael S.A. (n.d.). Termohigrometro para interior y exterior KT 907 Temperatura y humedad . Retrieved from http://www.vimael.com/index.php/temperatura-y-humedad/termohigrometros/164-termohigrometropara-interior-y-exterior-2.html

Descargas

Publicado

2017-05-10

Número

Sección

Artículos Científicos

Cómo citar

Diseño de una Caja Caliente bajo la norma ASTM C 1363 / Design of a Hot Box under ASTM C 1363 standard. (2017). CIENCIA UNEMI, 9(21), 83-96. https://doi.org/10.29076/issn.2528-7737vol9iss21.2016pp83-96p