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Calculadoras de intercambiadores

Calculadora de batería de agua caliente

Evalúe una batería con agua o etilenglicol e interprete condiciones de salida, velocidades, pérdidas de presión y límites del modelo.

Revisado el

1. Qué resuelve la calculadora

Abra /hwc para calcular calentamiento sensible del aire mediante líquido caliente dentro de tubos aleteados. Introduzca geometría, aire y caudal de líquido; se calculan potencia y ambas temperaturas de salida. Este formulario no ofrece un modo independiente de dimensionamiento por potencia objetivo, temperatura de retorno introducida ni búsqueda automática de filas o tamaño frontal.

El motor v6 recorre las filas en contracorriente cruzada con intercambio seco ε-NTU: el agua entra por la fila de salida del aire. Conserva la razón de humedad y recalcula la humedad relativa tras calentar. No modela condensación, humidificación, vapor ni líquido bifásico.

  1. Configure las unidades en Ajustes y compruebe cada etiqueta. Una plantilla es un punto de partida, no un diseño verificado.
  2. Introduzca aire y líquido, seleccione patrón tubular y materiales y defina tubos por fila, anchura, filas, densidad de aletas y circuitos.
  3. Calcule y revise Resultados y diagnósticos; cambie una variable cada vez y recalcule. Editar entradas invalida los resultados correspondientes: no exporte el cálculo anterior como revisión nueva.

2. Aire y unidades

Introduzca caudal volumétrico de aire, temperatura de bulbo seco de entrada, humedad relativa porcentual y altitud. La altitud determina presión atmosférica; estos datos determinan densidad, razón de humedad y caudal másico de aire seco. Use condiciones reales de entrada, no caudal normalizado sin conversión adecuada.

Entradas y resultados siguen las preferencias globales con conversión interna. Hay opciones como m³/h o CFM, °C o °F, kg/h o lb/h y longitudes métricas o imperiales. Diferencia térmica no es temperatura absoluta: el ΔT del agua usa unidad de diferencia. Ambas pérdidas se muestran en la unidad de presión seleccionada aunque el motor devuelva aire en Pa y agua en kPa.

  • La HR se introduce de 0 a 100%; internamente es una fracción de 0 a 1.
  • La velocidad frontal es caudal de aire dividido por área frontal aleteada activa, no velocidad en conducto ni máxima entre aletas.
  • La altura aleteada es tubos por fila × paso transversal. Las holguras de carcasa y colectores no añaden área activa.

3. Caudal de agua y glicol

Seleccione Mass Flow o Volumetric Flow y rellene el campo activo. El motor usa caudal másico; el volumétrico se convierte con la densidad a temperatura y concentración de entrada. No confunda tipos de caudal ni suponga que cambiar el selector mantiene un caudal equivalente.

La concentración admite 0–60% de etilenglicol en masa; 0% significa agua. No hay selector de tipo de glicol en HWC. Una función de propilenglicol en otro archivo no lo hace seleccionable aquí. El glicol modifica densidad, viscosidad, calor específico, conductividad, transferencia y pérdidas; recalcule la mezcla en lugar de aplicar una penalización fija.

La temperatura del líquido de entrada debe superar la del aire y ambos caudales deben ser positivos. Temperatura de retorno y descenso térmico del agua son resultados, no entradas simultáneas.

4. Geometría y calibración

El patrón tubular aporta diámetro exterior, espesor de pared y pasos transversal y longitudinal. Introduzca tubos físicos por fila, longitud aleteada/anchura, filas y densidad de aletas. Seleccione materiales de tubos y aletas y tipo Plain, Wavy, Louver o Slit. La conductividad afecta a resistencia de pared y eficiencia de aleta.

El formulario muestra 1–100 tubos por fila y 1–12 filas: son límites de interfaz, no recomendaciones ni garantía de fabricación. FinDensityInput conserva la densidad física al cambiar unidades. El espesor de aleta y la fracción de área libre también intervienen, pero no tienen controles separados aquí; los valores de proyectos/plantillas cargados pueden influir.

C_air y C_w multiplican los coeficientes de transferencia. Los factores de ensuciamiento y mala distribución reducen área activa sin reducir el caudal conservado; el motor limita cada uno a 0,5–1. Base la calibración en mediciones, no en ajustes para alcanzar una meta. approach_K heredado se ignora en v6 y ya no es editable.

5. Circuitos, velocidades y pérdidas

Los circuitos son caminos paralelos. Más circuitos reducen caudal por camino pero también cambian longitud y transferencia; menos pueden elevar velocidad, Reynolds y pérdida. No pueden superar los tubos físicos. Revise la topología canónica y caminos desiguales, sin asumir circuitos idénticos.

El campo Passes permanece, pero v6 obtiene la longitud de tubos por circuito × longitud del tubo o de la red suministrada. No vuelve a multiplicarla por Passes. Cambiar solo ese campo no añade longitud real.

El ΔP de agua incluye fricción del camino gobernante, curvas de retorno y accesorios modelados. Sin red hidráulica explícita utiliza una asignación heredada de entrada/salida. Es una estimación de la batería, no de todo el circuito de bombeo: evalúe tuberías, válvulas y equipos externos. La pérdida de aire corresponde al núcleo y debe contrastarse con ventilador y resto del sistema.

El dimensionamiento de conjunto/colectores de la red usa densidad de entrada antes del cálculo. Sus avisos de velocidad objetivo son distintos de los del motor a temperatura media. Un ramal o colector mayor no amplía el diámetro interior del tubo; revise COIL_CIRCUIT_HYDRAULIC_LIMIT y NOT READY FOR FABRICATION.

  • El motor avisa por velocidad de agua superior a 3,0 m/s o inferior a 0,3 m/s y Reynolds menor de 4000. Son umbrales diagnósticos, no límites universales de aceptación.
  • Una topología inválida impide Calcular y solicita la vista de circuitos. Corrija tubos, circuitos y conexiones antes de reintentar.

6. Interpretar resultados

Heating Capacity es calor entregado al aire. Air Temp Rise es salida menos entrada de bulbo seco; Water ΔT es entrada menos salida del líquido. Compruebe temperatura de impulsión y retorno frente a carga y central. La HR puede bajar sin eliminar humedad porque la razón de humedad se conserva.

Detailed Results muestra salidas, ΔP del agua, velocidad frontal, coeficientes de aire y agua, U global y eficiencia de aleta. U está referido al área externa e incluye factores globales de reducción; no equivale a un coeficiente sobre área interior. Las eficiencias se muestran en porcentaje.

Revise error de balance, Converged/Not Converged y régimen conjuntamente. Un error pequeño indica consistencia energética interna, no exactitud de laboratorio ni validez de supuestos. La falta de convergencia exige investigar aunque aparezca una potencia.

Oversized indica que la salida del aire se acerca a la entrada del agua según el criterio del motor. No confirma reserva frente a una carga objetivo introducida, ya que no hay tal entrada.

7. Comprobaciones y problemas frecuentes

  1. Ante un error, compruebe caudales positivos, líquido más caliente que el aire, patrón y circuitos válidos. Campos vacíos pueden usar valores predeterminados: introduzca explícitamente el diseño.
  2. Si falta calefacción, revise temperaturas y unidades antes de modificar geometría. Compare filas, anchura, densidad y circuitos recalculando y respetando límites del ventilador y bomba.
  3. Para velocidad o pérdida de agua altas, revise diámetro interior, caudal y caminos paralelos. Para Reynolds bajo, revise viscosidad y exceso de paralelización. Ampliar un colector dibujado no elimina la restricción tubular.
  4. El motor avisa por ΔP de aire superior a 250 Pa, ΔT de agua inferior a 5 K o superior a 30 K, entrada de agua inferior a 40°C y pocos tubos en altura. Son motivos de revisión, no criterios de rechazo ni consignas recomendadas.
  5. Tras editar o abrir .excl/proyecto, recalcule si faltan resultados o no coinciden con las entradas. Verifique el paquete de unidades antes de comparar o exportar.

8. Guardar, informar y permisos

Free usa el mismo motor HWC pero no ofrece guardado ni exportación. Professional añade proyectos/.excl, PDF/datos, informes de rendimiento y vistas generales 2D simples. Guardar en la nube exige un proyecto seleccionado; un cálculo independiente no tiene proyecto de destino.

Enterprise añade 3D general y cálculos por lotes. Los planos detallados, herramientas de producción y CAD de fabricación DXF, STL y STEP son exclusivos Manufacturer. REST requiere Enterprise o Manufacturer; MCP es solo Manufacturer y está separado de REST.

Navegue por Cálculo, Resultados, Dibujo 2D, 3D, Producción, Informe, Archivos y Coste. Full Report depende del plan y datos reales: Professional ofrece rendimiento/dimensiones simples; Enterprise puede añadir coste; Manufacturer puede incluir montaje, circuitos, colectores, coste y fabricación. No se genera un capítulo sin datos ni se incrustan entregables STEP/DXF en el PDF.

Los costes son estimaciones del BOM y precios configurados, no ofertas de proveedor. Exporte la revisión recalculada y mantenga revisión técnica independiente de hipótesis térmicas, hidráulica, materiales y fabricación.

Las funciones documentadas dependen de la suscripción y de los datos disponibles en el cálculo. Un plano dimensional no constituye una autorización de fabricación.

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