Calculadora de energía

¿Cuánto cuesta una cocción de horno?

El costo por cocción es la energía por cocción multiplicada por el precio de tu combustible, y esa energía tiene tres partes. Primero, calentar el horno mismo: el ladrillo y la fibra tienen masa, y llevar esa masa desde temperatura ambiente hasta cono 6 absorbe una cantidad enorme de energía que nunca recuperas. Segundo, calentar las piezas y las placas. Tercero, el calor que se fuga por los muros durante toda la cocción.

Esa tercera parte es la única que modelan casi todas las calculadoras, y por eso sus números salen bajos. La pérdida en régimen estacionario es lo que cuesta mantener la temperatura, y una cocción pasa la mayor parte de sus horas subiendo, no manteniendo. Esta herramienta integra la pérdida a lo largo de la rampa, suma la masa térmica del muro que especificaste y de la carga que ingresaste, y divide por la eficiencia de tu fuente de calor.

Toma el diseño por defecto de la calculadora: una cámara cúbica de 45 cm con un muro de 6,5 cm de ladrillo K-23 respaldado por dos capas de 5 cm de fibra cerámica, cocida a cono 6 en ocho horas. Consume 28,5 kWh. De eso, 19,0 kWh se van en calentar el muro, 3,0 kWh en las piezas y las placas, y 6,5 kWh se fugan por los muros. Un horno de taller de 200 a 280 litros con el mismo muro consume más o menos entre 45 y 60 kWh. Multiplica por tu tarifa para sacar el costo, porque el precio de la electricidad varía más entre regiones que los hornos entre diseños.

¿Cuánta potencia necesita un horno eléctrico?

Para un horno eléctrico de taller, algo entre 60 y 70 W por litro de cámara. El diseño por defecto de la calculadora, un cubo de 45 cm con 91 litros de cámara, da 5,5 kW, unos 23 A a 240 V.

No hay una sola respuesta correcta, así que la herramienta te muestra cuatro y te deja compararlas. El mínimo físico es la pérdida en régimen estacionario más un margen, y siempre queda por debajo de lo que se construye en la práctica, porque un horno dimensionado a su pérdida de calor tardaría días en subir. Las reglas reales de dimensionado son empíricas: el criterio de Olsen de 1 a 1,2 vatios por pulgada cúbica de cámara, el equivalente por superficie de 5 a 7 vatios por pulgada cuadrada, y las medianas de un relevamiento de 60 hornos eléctricos comerciales.

La recomendación que entrega la herramienta queda entre el mínimo práctico (unas tres veces la pérdida estacionaria) y la más baja de las reglas de la industria. También la convierte a amperios a 240 V, que suele ser el número que define el proyecto, porque el suministro que puedes llevar hasta el horno es una restricción más dura que cualquier otra cosa de esta página.

¿Cuánto aislamiento necesita un horno?

El suficiente para que el exterior del horno quede por debajo de unos 70 °C a temperatura máxima. Por encima de eso la carcasa es un riesgo de quemadura, y eso es un problema de aislamiento antes que de combustible. Pasado ese punto, más ladrillo sigue bajando la pérdida pero empieza a subir el costo de cada cocción, porque cada centímetro de muro es más masa que calentar.

La calculadora lo muestra sin vueltas. Un horno de 200 litros cocido a cono 6 en ocho horas consume 48,8 kWh con un muro de 6,5 cm de ladrillo aislante solo, y 52,9 kWh con uno de 11,5 cm, aunque el muro grueso baja la pérdida a temperatura de 7,1 kW a 4,5 kW. Si en cambio le pones dos capas de 5 cm de fibra cerámica detrás al muro delgado, la cocción baja a 45,8 kWh, con la carcasa a 73 °C. La fibra aísla bien y casi no pesa. El modelo supone que cada capa llega a su gradiente de temperatura completo al final de la cocción, cosa que un muro grueso con una curva rápida puede no alcanzar, así que lee estas cifras como una comparación entre muros y no como la lectura de un medidor.

El valor R por sí solo te va a engañar acá, por dos razones que la herramienta trata de forma explícita. La conductividad no es constante: el ladrillo aislante conduce alrededor del doble de calor a 1260 °C que a 260 °C, así que un muro calculado con una cifra a temperatura ambiente se ve mucho mejor de lo que rinde. Y un muro grueso en una cámara chica no conduce como una placa plana, porque el área de paso del calor crece desde la cara interior hacia la exterior. El solver usa la conductividad a la temperatura media de cada capa, y cuenta el muro grueso por área media o por los factores de forma de Langmuir para hornos, a tu elección, con la cifra del otro método a la vista.

Eléctrico, gas o leña: ¿cómo se comparan?

Un horno a gas quema cerca del doble de energía que uno eléctrico de la misma construcción, y uno a leña cerca de cinco veces. La cámara pierde el mismo calor sin importar qué la esté calentando; lo que cambia es cuánto del combustible llega a la cámara. La resistencia eléctrica mete prácticamente todo su consumo dentro de la cámara. Un quemador de gas o propano de taller entrega cerca de la mitad, y el resto se va por la chimenea. La leña anda cerca de un quinto, y por eso las cocciones a leña consumen cantidades que sorprenden a quien viene del horno eléctrico.

Los hornos a gas se dimensionan por capacidad de quemador, no por pérdida de calor. La regla de Olsen es 10.000 BTU por pie cúbico por hora para ladrillo aislante, y de 16.000 a 19.000 para ladrillo denso, y eso es capacidad a todo dar, no lo que quemas mientras vas en crucero. La leña se escala desde el fastfire de Olsen: alrededor de un cuarto de cuerda por cada 18 pies cúbicos hasta cono 10.