Calculadora de calor sensible: BTU/h, CFM y diferencial de temperatura (Q = 1.08 × CFM × ΔT)
Calcula el calor sensible en BTU/h a partir del caudal y el ΔT, el caudal en CFM que necesitas o el diferencial esperado, con revisión de CFM por tonelada y altitud.
Cómo funciona
Q sensible (BTU/h) = 1.08 × CFM × ΔT (°F), donde 1.08 = 0.075 lb/ft³ × 0.24 BTU/lb·°F × 60 min/h · En métrico: Q (W) = 1.2 × caudal (L/s) × ΔT (°C) · CFM por tonelada = CFM ÷ toneladas
En climatización (HVAC) casi todo pasa por la ecuación del calor sensible: el calor que lleva una corriente de aire es su flujo másico por el calor específico del aire por el cambio de temperatura. Con aire a densidad estándar, caudal en pies cúbicos por minuto (CFM) y temperatura en °F, las constantes se reducen a 1.08. Los técnicos la usan en los dos sentidos: para estimar el caudal real de un calefactor a partir de su potencia y de la diferencia entre aire de inyección y de retorno, o para comprobar si un serpentín entrega su capacidad sensible. Otra revisión rápida es el caudal por tonelada de refrigeración: unos 400 CFM/ton en un equipo típico, menos si buscas deshumidificar y más en climas secos. En altura el aire es menos denso y la constante baja en la misma proporción: a unos 1,600 m, como en Denver, el mismo ventilador mueve aproximadamente 17% menos calor, y en ciudades altas como Bogotá o la Ciudad de México la corrección es aún mayor.
Ejemplo resuelto
Luis mide 1,200 CFM (unos 566 L/s) en un minisplit con 18 °F de diferencial, que equivalen a 10 °C. El calor sensible es 1.08 × 1,200 × 18 = 23,328 BTU/h, alrededor de 6.84 kW o 1.94 toneladas. Como su equipo es de 3 toneladas, le salen 1,200 ÷ 3 = 400 CFM/ton, justo en el objetivo. Si el caudal bajara a 1,000 CFM, el mismo calor requeriría 23,328 ÷ (1.08 × 1,000) = 21.6 °F de diferencial. Y un calefactor de 90,000 BTU/h con 50 °F de elevación necesita unos 90,000 ÷ (1.08 × 50) ≈ 1,667 CFM.
Preguntas frecuentes
¿Por qué la capacidad total de mi aire acondicionado no coincide con este cálculo?
Porque la fórmula del calor sensible ignora el calor latente, es decir, la humedad. En clima húmedo, entre 25% y 35% de la capacidad del serpentín se va en condensar agua; el total se calcula con Q = 4.5 × CFM × Δh (entalpía en BTU/lb), midiendo temperaturas de bulbo húmedo.
¿Dónde se miden las temperaturas de inyección y de retorno?
El retorno, justo antes del serpentín o del calefactor; la inyección, después de que el aire se mezcló en el pleno pero antes de fugas o pérdidas en el ducto, a uno o dos metros por el ducto principal. Usa la misma sonda para las dos lecturas y así evitas errores de calibración.
¿Cuántos CFM por tonelada debe tener un aire acondicionado?
Lo normal son 350 a 450 CFM por tonelada, con 400 como valor nominal. Por debajo de 350 el serpentín se puede congelar; por encima de 450 el equipo enfría pero deshumidifica poco, lo que se nota en climas húmedos.
¿Cómo convierto BTU/h a kW o a toneladas?
Un kW son unos 3,412 BTU/h y una tonelada de refrigeración son 12,000 BTU/h. Así, 24,000 BTU/h son 2 toneladas o alrededor de 7.03 kW.
Calculadoras relacionadas
Fórmulas de campo estándar de climatización (ecuación de calor sensible, leyes de ventiladores, ASHRAE 62.2 y pruebas de hermeticidad) a la densidad del aire a nivel del mar, salvo que se indique otra cosa. Para diseño y puesta en marcha usa los datos del fabricante, un cálculo formal de cargas y ductos, y consulta a un técnico de climatización certificado.