Coeficiente global de transferencia
Obtenga el valor U de un muro según sus capas y películas de aire: 0,2 m de ladrillo con películas de 10 y 25 W/(m²·K) dan algo menos de dos y medio W/(m²·K). Verá cada resistencia y qué capa frena más el calor. Gratis en su navegador.
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Ejemplo resuelto
- Coeficiente h interior
- 10
- Coeficiente h exterior
- 25
- Número de capas
- 1
- Resistencia R interior
- 0,1
- Resistencia R exterior
- 0,04
- R de conducción
- 0,2777777778
El coeficiente global de transferencia de calor de un muro plano, denotado U, es la única conductancia que convierte una diferencia de temperatura aire-aire en un flujo de calor a través de todo el conjunto. No es una propiedad del material: combina la película convectiva interior, la resistencia de conducción de cada capa sólida y la película convectiva exterior.
Qué significa el U global en un conjunto de muro plano
En transferencia de calor unidimensional estacionaria, la diferencia de temperatura que impulsa el flujo es la del aire interior menos la del aire exterior, no las dos temperaturas de las caras sólidas. Entre esas dos corrientes el calor debe cruzar una película convectiva interior, después cada capa sólida en serie y por último una película convectiva exterior. Cada uno de esos pasos es una resistencia térmica.
Cada capa sólida aporta su resistencia de conducción L sobre k, donde L es el espesor en metros y k la conductividad térmica en vatios por metro-kelvin. Como las capas se suceden una detrás de otra, las resistencias se suman. El coeficiente global U se define como el recíproco de esa resistencia total, de modo que el flujo en vatios por metro cuadrado es sencillamente q igual a U por Delta T.
Esta página responde a esa identidad de libro. No inventa tablas de película de aire en calma, velocidades de viento ni emisividades: usted aporta los dos coeficientes de película de su problema, exactamente como hacen los deberes al estilo Incropera y las comprobaciones de envolvente al estilo ISO una vez elegidas las resistencias superficiales.
El resultado es un U en serie de muro plano en vatios por metro cuadrado-kelvin, con las resistencias intermedias a la vista para que un estudiante marque qué término domina y un especificador vea si vale la pena añadir otro centímetro de aislamiento.
Cuándo usar este cálculo del valor U y cuándo no
Los docentes de transferencia de calor necesitan un oráculo determinista que reproduzca la identidad del U global del muro plano, para que las memorias de laboratorio comparen el cálculo a mano con el resultado de máquina sin deriva de redondeo de hoja de cálculo, y para que un coeficiente de película nulo se marque como error en lugar de devolver infinito en silencio.
Los cuadernos de física de la edificación y los scripts de despiece HVAC usan la misma pila cuando ya disponen de resistencias superficiales ISO o ASHRAE y de una lista de espesores y conductividades, y quieren U, no una calculadora imperial de R por pulgada. La validación fallida no consume saldo. Esta página no es la calculadora de valor R de aislamiento, que multiplica el espesor en pulgadas por R por pulgada y reporta un factor U en IP.
No es el convertidor de unidades del coeficiente de transferencia, que solo cambia W/(m²·K) a otras unidades de película. No es la tasa de conducción de Fourier Q igual a k A Delta T sobre L para una sola losa con temperaturas de superficie conocidas. Mantenga unidades SI y coherentes, permanezca dentro de los límites de magnitud publicados, y obtendrá un U de muro plano reproducible para deberes, complementos LMS y workers de borde, sin levantar un motor de modelo energético completo.
Qué puede hacer con ella
Despiece de envolvente con películas y capas conocidas
Convierta resistencias superficiales ISO o ASHRAE más una lista de espesores y conductividades en un valor U de muro plano para un croquis de pared, cubierta o tabique.
Preguntas frecuentes
¿Por qué son obligatorios los dos coeficientes de película?
El U global es una conductancia aire-aire. Omitir una película describiría solo la conducción de superficie a superficie.
¿En qué se diferencia de una calculadora de valor R de aislamiento?
Esta herramienta construye resistencias SI en serie a partir de películas 1/h y capas L/k. Una calculadora de valor R multiplica pulgadas por R por pulgada y reporta un factor U en IP; es otra búsqueda y otro contrato.
¿Cómo se calcula el valor U de un muro?
Sume uno entre el coeficiente de película interior, el espesor de cada capa dividido entre su conductividad y uno entre el coeficiente exterior; después tome el inverso. En el ejemplo del ladrillo, la suma es 0,1 más 0,2 entre 0,72 más 0,04.
¿Cómo sé qué capa influye más?
Mire las resistencias que aparecen para cada paso. En el ejemplo del ladrillo las películas aportan 0,1 y 0,04, mientras que el ladrillo aporta la mayor parte del total; por eso engrosar o mejorar esa capa es lo que más cambia U.
¿Puede darme la pérdida de calor a través del muro?
Sí. Indique la diferencia de temperatura entre el aire interior y el exterior para obtener el flujo de calor por metro cuadrado, y añada el área del muro para obtener el calor total. El signo indica hacia dónde va el calor.
Herramientas relacionadas
Para desarrolladores — acceso por API
Todo lo de esta página está disponible por programación. Esta sección es para equipos que quieren integrarlo en sus sistemas; el resto puede usar la herramienta de arriba sin más.
Endpoint de API
¿Prefiere automatizarlo? Un POST autenticado crea la tarea; el resultado llega por webhook o enlace firmado. La misma capacidad también se ejecuta aquí en la web, por email y desde Telegram — y pronto también desde nuestra app.
Llámela desde su stack
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/eng/overall-u \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"h_inside":10,"h_outside":25,"layers":[{"name":"brick","thickness":0.2,"conductivity":0.72}]}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/eng/overall-u", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"h_inside": 10,
"h_outside": 25,
"layers": [
{
"name": "brick",
"thickness": 0.2,
"conductivity": 0.72
}
]
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/eng/overall-u",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"h_inside": 10,
"h_outside": 25,
"layers": [
{
"name": "brick",
"thickness": 0.2,
"conductivity": 0.72
}
]
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/eng/overall-u", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"h_inside":10,"h_outside":25,"layers":[{"name":"brick","thickness":0.2,"conductivity":0.72}]}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"h_inside":10,"h_outside":25,"layers":[{"name":"brick","thickness":0.2,"conductivity":0.72}]}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/eng/overall-u", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Ejemplo de solicitud
{
"h_inside": 10,
"h_outside": 25,
"layers": [
{
"name": "brick",
"thickness": 0.2,
"conductivity": 0.72
}
]
}Ejemplo de respuesta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "eng.overall_u",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}La API es asíncrona: la llamada devuelve un task_id al instante y el resultado llega por webhook. El polling está limitado a 1 req/s por tarea.
Precio
Precio publicado — sin tokens ni créditos inventados. Una tarea fallida no se cobra.
Límites
max_layers | 32 |
Errores
| HTTP | Código | Significado |
|---|---|---|
401 | unauthorized | API key ausente o inválida. |
402 | insufficient_balance | El saldo no cubre el precio de la tarea. |
404 | unknown_type | El tipo de tarea no existe. |
429 | rate_limited | Demasiadas peticiones. Use el webhook en vez de sondear. |
Notas técnicas
Esta calculadora del coeficiente global acepta los dos coeficientes de película y una lista ordenada de espesores y conductividades térmicas, forma las resistencias en serie R_si igual a uno sobre h_i, R_j igual a L_j sobre k_j y R_se igual a uno sobre h_o, y devuelve U igual a uno sobre R_total junto con cada resistencia para que usted vea qué tramo domina. Coeficientes de película o propiedades de capa nulos o negativos fallan con invalid_input en lugar de un infinito silencioso.
Qué significa el U global en un conjunto de muro plano
La resistencia de la película interior es uno sobre el coeficiente interior h_i. La resistencia de la película exterior es uno sobre h_o. Quien busca calculadora de coeficiente global de transferencia, valor U de muro plano o U de un conjunto a partir de convección y conducción ya tiene h_i, h_o y una pila de L y k, y quiere ese único número SI, no un despiece de R por pulgada ni un convertidor de unidades.
Contrato de entrada, resistencias en serie y el U devuelto
Se aceptan como máximo treinta y dos capas. Las claves de salida opcionales se omiten por completo cuando usted no envió la entrada correspondiente; nunca se devuelven como null. Envíe un objeto JSON con tres ingredientes obligatorios. h_inside es el coeficiente de película interior en vatios por metro cuadrado-kelvin; se aceptan los alias h_i, hi, h_inner, inside_h y hin. h_outside es el coeficiente de película exterior en las mismas unidades; se aceptan h_o, ho, h_outer, outside_h y hout. layers es un arreglo no vacío de capas sólidas, cara interior primero, cada una con espesor en metros y conductividad en vatios por metro-kelvin; el name, material o label opcional se conserva para la presentación. Los alias de arreglo assembly, wall_layers y materials funcionan igual. El delta_t opcional es la diferencia de temperatura aire-aire en kelvin; cuando está presente la respuesta incluye heat_flux igual a U por Delta T. El area opcional en metros cuadrados, junto con delta_t, añade heat_rate igual a U por A por Delta T. Toda magnitud obligatoria debe ser un número finito estrictamente mayor que cero; campos ausentes, cadenas vacías, texto no numérico, películas nulas, espesor nulo y conductividad nula fallan con invalid_input nombrando el campo, y esos fallos no se facturan. Si hay éxito, el cuerpo repite los coeficientes de película redondeados, informa layer_count y un arreglo layers normalizado con cada L, k y L/k, y asigna r_inside, r_outside, r_conduction y r_total en metro cuadrado-kelvin por vatio. Los campos u_value y overall_u llevan ambos uno sobre R_total para que los clientes fijen cualquiera de los dos nombres. formula reescribe U igual a uno sobre la suma de uno sobre h_inside, la suma de L sobre k y uno sobre h_outside; method es siempre series_resistance_plane_wall.
Dónde aporta valor esta API de U y qué no es
Los comprobadores de cumplimiento de envolvente pueden fijar u_value en las pruebas después de cambiar el espesor de una capa. Como la implementación es parse de nivel A, cada llamada exitosa cuesta el precio base publicado $0.002, sin tokens de modelo y sin red de salida.
Casos de integración
Deberes y comprobaciones de laboratorio de transferencia
Entregue a los estudiantes h_i, h_o y un apilado de ladrillo o multicapa y verifique U = 1 / (1/h_i + Σ L/k + 1/h_o) frente al método de resistencias en serie del libro.
Scripts y calificación automática en LMS
Fije u_value y el desglose de resistencias en las pruebas para que una película nula o una capa ausente fallen con invalid_input en lugar de una conductancia inventada.
Preguntas técnicas
¿Cómo se calcula el coeficiente global de transferencia de un muro?
Envíe h_inside y h_outside positivos en W/(m²·K) y un arreglo layers de {thickness, conductivity} en metros y W/(m·K). La API devuelve U = 1 / (1/h_i + Σ(L/k) + 1/h_o).
¿Qué unidades emplea el valor U global?
SI en todo: películas en W/(m²·K), espesor en metros, conductividad en W/(m·K), resistencias en m²·K/W y u_value en W/(m²·K). Conserve cada entrada en ese conjunto coherente.
¿Cuánto cuesta la calculadora del coeficiente global de transferencia?
La herramienta del navegador es gratuita. Las peticiones API usan saldo KIT prepago a $0.002 por llamada exitosa; la entrada inválida no se factura.