Unidades de Calor

Las unidades de calor son esenciales para dimensionar sistemas de enfriamiento como enfriadores de gabinete, intercambiadores de calor y sistemas de recuperación de calor.

Unidades Principales

Unidad	Nombre	Sistema
BTU/h	British Thermal Units por hora	Imperial
kcal/h	Kilocalorías por hora	Métrico
W	Watts (Julios/segundo)	SI
kW	Kilowatts	SI
TR	Toneladas de refrigeración	HVAC

Definiciones

• 1 BTU = energía para elevar 1 libra de agua 1°F
• 1 kcal = energía para elevar 1 kg de agua 1°C
• 1 TR = 12,000 BTU/h (capacidad de derretir 1 tonelada de hielo en 24h)

Tabla de Conversión

Unidad	BTU/h	kcal/h	W	kW
1 BTU/h	1	0.252	0.293	0.000293
1 kcal/h	3.968	1	1.163	0.001163
1 W	3.412	0.860	1	0.001
1 kW	3,412	860	1,000	1
1 TR	12,000	3,024	3,517	3.517

Conversiones Rápidas

$$Q_{BTU/h} = Q_{kcal/h} \times 3.968$$ $$Q_{kcal/h} = Q_{BTU/h} \times 0.252$$ $$Q_{W} = Q_{BTU/h} \times 0.293$$ $$Q_{kW} = Q_{BTU/h} \times 0.000293$$

Regla práctica

• 1 kW ≈ 860 kcal/h ≈ 3,400 BTU/h
• 1 TR ≈ 3.5 kW ≈ 12,000 BTU/h

Enfriadores de Gabinete

Los enfriadores de gabinete (cabinet coolers) usan aire comprimido para enfriar tableros eléctricos. Su capacidad se especifica típicamente en BTU/h o kcal/h.

Capacidades Típicas

Tamaño	BTU/h	kcal/h	Aplicación
Pequeño	275-550	70-140	Gabinetes pequeños, VFDs individuales
Mediano	900-1,700	225-430	Gabinetes medianos, PLCs
Grande	2,500-5,600	630-1,400	Gabinetes grandes, múltiples drives

Cálculo de Carga Térmica

$$Q = P_{disipada} \times \eta_{pérdida}$$

Donde:

• $Q$ = carga térmica a remover
• $P_{disipada}$ = potencia de los componentes
• $\eta_{pérdida}$ = factor de pérdida (típicamente 0.03-0.05 para VFDs)

Consumo de aire

Los cabinet coolers consumen aire comprimido continuamente. Un modelo de 1,000 BTU/h puede consumir 5-15 scfm dependiendo del diseño.

Calor de Compresión

Aproximadamente 80-90% de la energía de compresión se convierte en calor:

$$Q_{calor} = P_{compresor} \times 0.85$$

Ejemplo: Un compresor de 100 kW genera ~85 kW de calor recuperable.

Potencia compresor	Calor generado
10 kW	~29,000 BTU/h
50 kW	~145,000 BTU/h
100 kW	~290,000 BTU/h