Depende de los factores de funcionamiento:
- Temperatura del fluido térmico en la tubería. Obviamente a mayor temperatura, más pérdidas
- Diámetro de la tubería. A mayor diámetro, más pérdidas.
- Longitud de la tubería. Más longitud, más longitud, más pérdidas. Por ello las pérdidas se suelen determinar por kW/m, ya que una tubería puede tener poca longitud, pero su ratio kW/m, ser muy elevado.
- Condiciones del entorno. No sólo temperatura ambiente, si hay viento o no, y la velocidad del viento. Este último punto es muy determinante.
- Velocidad del fluido térmico dentro de la tubería. Una velocidad elevada tiene un coeficiente de transmisión de calor superior a una velocidad inferior, aunque la diferencia es mínima.
La norma UNE 92330:2018 – Criterios de instalación de aislamiento térmico – establece criterios de instalación para aislamientos térmicos en instalaciones industriales – tuberías, equipos, tanques – para temperaturas de 0 a 700°C.
La norma UNE-EN 12241:2016 -armonizada UE -, establece el método de cálculo de pérdidas térmicas y espesores económicos en aislamientos industriales. Es la más usada en Europa para diseño técnico y certificaciones CE.
La tabla adjunta muestra los espesores recomendados en la norma UNE 92330:2018 para un material aislante de λ200 = 0,050 W/mK.
| Tamaño tubería | Tamaño tubería | Temperatura (ºC) | Temperatura (ºC) | Temperatura (ºC) | Temperatura (ºC) | Temperatura (ºC) | Temperatura (ºC) | Temperatura (ºC) | Temperatura (ºC) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| “ | mm | 100≤T≤150 | 150≤T≤200 | 200≤T≤250 | 250≤T≤300 | 300≤T≤350 | 350≤T≤400 | 400≤T≤450 | 450≤T≤500 |
| ≤1 | 33,4 | 35 | 45 | 55 | 70 | 85 | 100 | 115 | 130 |
| 2 | 60,3 | 35 | 50 | 65 | 80 | 95 | 110 | 130 | 150 |
| 3 | 88.9 | 40 | 55 | 70 | 85 | 105 | 125 | 140 | 165 |
| 4 | 114,3 | 40 | 60 | 75 | 89 | 110 | 130 | 250 | 275 |
| 6 | 168,3 | 45 | 60 | 80 | 100 | 120 | 140 | 165 | 190 |
| 8 | 219,1 | 45 | 65 | 85 | 105 | 125 | 150 | 175 | 200 |
| 10 | 273,1 | 45 | 65 | 85 | 110 | 130 | 155 | 180 | 210 |
| 12 | 323,9 | 45 | 65 | 90 | 110 | 135 | 160 | 185 | 215 |
| 14 | 355,8 | 45 | 70 | 90 | 110 | 135 | 165 | 190 | 220 |
| 16 | 40,4 | 50 | 70 | 90 | 115 | 140 | 170 | 195 | 225 |
| 18 | 457,2 | 50 | 70 | 90 | 115 | 140 | 170 | 200 | 230 |
| 20 | 508.0 | 50 | 70 | 95 | 120 | 145 | 175 | 205 | 235 |
| 24 | 609,6 | 5’ | 70 | 95 | 120 | 150 | 180 | 210 | 245 |
En la tabla siguiente, se dan unos valores con distintos diámetros, temperaturas y velocidades del viento, con el cálculo de las pérdidas caloríficas sin aislamiento
| Diámetro tubería (“) | Temperaturas (ºC) | Temperaturas (ºC) | Velocidad viento (m/s) | Pérdidas caloríficas (W/m) | Pérdidas caloríficas (W/m) | Temperatura pared (ºC) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Diámetro tubería (“) | Ambiente | Fluido térmico | Velocidad viento (m/s) | Sin aislamiento | Con aislamiento | Temperatura pared (ºC) |
| 3 | 20 | 250 | 5 | 1334 | 88 | 27 |
| 3 | 20 | 250 | 20 | 2719 | 89 | 23 |
| 3 | 15 | 250 | 5 | 1382 | 90 | 22 |
| 3 | 15 | 250 | 20 | 2820 | 91 | 18 |
| 3 | 20 | 300 | 5 | 1629 | 99 | 29 |
| 3 | 20 | 300 | 20 | 3309 | 101 | 24 |
| 3 | 15 | 300 | 5 | 1676 | 101 | 24 |
| 3 | 15 | 300 | 20 | 3419 | 103 | 19 |
| 6 | 20 | 250 | 5 | 1863 | 123 | 30 |
| 6 | 20 | 250 | 20 | 3866 | 127 | 24 |
| 6 | 15 | 250 | 5 | 1930 | 126 | 25 |
| 6 | 15 | 250 | 20 | 4011 | 129 | 19 |
| 6 | 20 | 300 | 5 | 2267 | 135 | 32 |
| 6 | 20 | 300 | 20 | 4706 | 138 | 26 |
| 6 | 15 | 300 | 5 | 2341 | 138 | 27 |
| 6 | 15 | 300 | 20 | 4863 | 140 | 21 |
Valores válidos en orden de magnitud. Las diferencias cómo se puede ver son importantes.
Las diferencias de pérdidas energéticas son, como era de espesar importantes.
Los cálculos se han realizado con aislamiento de conductividad térmica λ200 = 0,050 W/mK, espesores según recomendación de La norma UNE 92330:2018.
La temperatura de pared es inferior cuantas más pérdidas caloríficas hay debido a que cuanto mayor es la velocidad del viento “roba” más calor, pero enfría la capa exterior del aislamiento.
Sin aislamiento, la temperatura de la pared exterior de la tubería es del orden de 1ºC, máximo 2ºC inferior a la del fluido que circula por la misma. Se puede pues comprobar también, la importancia del aislamiento térmico como medida de seguridad.
