Resumen teórico de intercambiadores de calor, diseño de intercambiadores de calor

1. MÉTODOS DE CÁLCULO DE IC – DISEÑO
 Método de la LMTD (DTML)
 Métodos rápidos o Métodos NTU
- Método ε-NTU
- Método P-NTU
- Método Ψ-NTU
 Método de Bell-Delaware
MÉTODO DE LA LMTD (método de Kern)
Método empleado para el dimensionamiento. Si la temperatura de entrada, una de las temperaturas de
salida y los caudales másicos son conocidos, podemos usar el método de la DTML para solucionar un
problema de dimensionamiento (sizing):
 Calcule Q y la temperatura desconocida
 Calcule DTML y obtenga F si es necesario
 Calcule U
 Determine el área a partir de: A=Q/(UF ΔTlm,cf)
También puede emplearse el método de la DTML para verificación, pero si no se conoce una de temperatura
de entrada o de salida, hay que suponerla o se requiere usar un cálculo de prueba y error.
En general, el método DTML es mas apropiado para dimensionar y el método ε-NTU es mas apropiado para
problemas de verificación.
Si U es variable (ej. Fluído viscoso), puede complicar los cálculos. La variación va a depender del Nre del flujo,
de la geometría de la superficie de intercambio y de las propiedades físicas del fluido.
Definendo LMTD como:
La velocidad de transferencia de calor en un IC de simple fase (paralela, contracorriente, condensador, etc.)
es:
 En el caso de un IC en contracorriente con Ch=Cc, la ΔTml es indeterminada:
1
Como y resulta que
Aplicando la regla de L’Hospital:
Por lo tanto: donde
 En el caso de un IC en paralelo, vale la definición de LMTD. Pero obviamente:
y
LMTD representa el máximo potencial de temperatura para transferencia de calor que solamente puede
obtenerse en un IC con flujo en contracorriente. Por lo tanto, el área requerida para obtener una
determinada cantidad de calor Q es menor para un IC en contracorriente que un IC con flujo en paralelo,
asumiendo el mismo U para ambos casos.

2. Notar también que Tc2 puede ser mayor que Th2 para contracorriente pero no para paralelo.
 IC Multipaso y Flujo cruzado
LMTD definida para simple paso (FP o FCC) no es válida para IC de multipaso y de flujo cruzado. Aquí se
define una diferencia media de temperaturas ΔTm, luego:
Podemos determinar ΔTm en términos de LMTD para un IC en contracorriente y dos cantidades P y R.
- ΔTml,cf es la diferencia media logarítmica para un arreglo en contracorriente con las mismas
temperaturas de entrada y de salida;
- P es una medida de la relación de calor realmente transferida al fluido frio, al calor que podría
transferirse si el mismo fluido fuese elevado a la temperatura de entrada del fluido caliente, por
lo tanto es la eficiencia de temperatura del IC sobre el fluido frio;
- R es la relación del valor mCp del fluido frío y del fluido caliente, por lo que se llama relación de
capacidades de velocidad calorífica, sin importar cual va por tubo y cual por carcasa.
 Si P es igual a cero significa que el fluido frio no cambia su temperatura. Máxima eficiencia, por lo tanto
F=1.
 Si R es igual a cero significa que el fluido caliente no cambia su temperatura. Máxima eficiencia, por lo
tanto F=1.
 Si R tiende a infinito habrá cambio de fase del líquido frío, luego F=1.
Gráficas para factores de corrección
Dependiendo del arreglo de flujos hay una serie de gráficos para obtener F usando los valores calculados de
P y R.
Se pueden encontrar los gráficos en las Normas TEMA o en los libro de texto. No afecta el hecho de que el
fluido frio vaya por carcasa o por tubos.
Si el cambio de temperaturas de un fluido es despreciable, F=1.
Ejemplos de graficas:

3. - Cambio de fase en la carcasa: ΔT en carcasa = 0 y R=0
- Cambio de fase en tubos: R ∞
Debido a esto, para este método se considera que el fluido frio va por los tubos y el caliente por carcasa,
aunque no exista restricción (siempre e recomienda el fluido caliente por los tubos para evitar quemaduras y
perdidas de calor).
Para cada tipo de IC existe una gráfica diferente. Para un Ft por debajo de 0.75 no nos sirve el tipo de IC ya
que resulta antieconómico.
Conociendo las cuatro temperaturas hago el cálculo de P y R, si al entrar en la curva no se cortan tengo que
buscar otro equipo o usar dos equipos distintos ya que con uno solo no se logra el requerimiento térmico.
(Cambiar condiciones del equipo, agregar otro, cambiar el caudal de gas, etc.)
Factor de corrección Ft
Con la definición del factor de corrección Ft, la velocidad de transferencia de calor para un IC multipaso o de
flujo cruzado puede escribirse como:
F es un factor adimensional que depende de la eficiencia de temperaturas P, la relación de velocidades de
capacidad calorífica R y del arreglo de flujos.
El factor de corrección F es menor a 1 para flujo cruzado y arreglos multipasos y es igual a 1 para IC en
contracorriente.
Representa el grado de desviación de la ΔT media de la LMTD en un IC en contracorriente.
Cuando un fluido cambia de fase se considera como si fuese en contracorriente.
No es recomendable el diseño de un IC con F menor o igual a 0.75. Razones:
1. Los gráficos no pueden leerse con precisión (no se debe trabajar en las zonas verticales de las
gráficas, sino en las partes curvas);
2. Un valor bajo de F significa que habrá que agregar una sustancial área adicional para superar el perfil
térmico ineficiente;
3. Diseñar sobre o cerca de la porción vertical de las curvas indica que nos estamos acercando a la
limitación termodinámica de la configuración usada.
Si el valor de F determinado es demasiado bajo, el uso de carcasa en serie resultará en una mejora. También
se puede rediseñar el IC para usar flujo en contracorriente solamente.
Ventajas: es sencillo y se usa mucho en la práctica. Nos permite dar una idea de cuan alejado esta el
comportamiento del flujo en contracorriente.
Desventajas: no se puede calcular una temperatura, debemos suponerla. Es decir, se deben conocer las
cuatro temperaturas.
Normas TEMA: para contracorriente o paralelo, LMTD puede usarse si se cumplen (idealizaciones):
 U constante
 Que el numero de bafles sea grande
 Que el caudal y Cp sean constantes
 Que h sea función lineal de T
 Que las perdidas de calor a los alrededores o
internamente entre pasos sea despreciable
 Que haya mezclado perfecto en el fluido que
circula en los tubos y en la carcasa
 Igual superficie de transferencia de calor en
cada paso por carcasa y tubo

4. MÉTODOS RÁPIDOS O MÉTODOS NTU
Cuando las temperaturas de salida son desconocidas puede ser necesario usar un método de prueba y error.
No obstante puede usarse cualquiera de los métodos NTU basados en la eficiencia del IC.
NTU: Número de unidades de transferencia. Cuantas veces contiene al equipo el Cmin. Tamaño
térmico del intercambiador.
a) MÉTODO ε-NTU
El método ε-NTU se basa en el hecho de que las diferencias de temperaturas a la salida del IC son función de
UA/Cmin y Cmin/Cmax.
(Cmin es el que sufre la mayor transformación)
Verificación de un IC usando el método ε-NTU
Para un IC disponible (tamaño, caudales másicos, temperaturas de entrada y materiales son conocidos)
usando el Método ε-NTU podemos verificar el IC:
1. Calcule C*=Cmin/Cmax y NTU=UA/Cmin
2. Determine ε del gráfico apropiado o de las ecuaciones de ε-NTU
3. Calcule Q= εCmin(Th1-Tc1)
4. Calcule las temperaturas de salida
Grupos adimencionales
1. Relación de velocidades de capacidad calorífica
C*
es menor o igual a 1. La transferencia de calor máxima posible va a ser la que
haga el salto mas grande de temperatura.
C*
es igual a 0 (cero) cuando el fluido cambia de fase.
2. Eficiencia:
El primer cálculo de la eficiencia se utiliza
cuando el Cmin es el fluido frío, y el segundo
cuando el Cmin es el fluido caliente.
h: fluido caliente
c: fluido frío
ε es la relación de la velocidad de transferencia real a la velocidad de transferencia de calor máxima posible
limitada termodinámicamente en un IC en contracorriente de área infinita. Es decir, la eficiencia es el
cociente entre la cantidad de calor intercambiado en dicho equipo y la cantidad máxima de calor
intercambiable que termodinámicamente podría intercambiar. ES VÁLIDO PARA CUALQUIER ARREGLO DE
FLUJOS.
El fluido que sufre el mayor cambio de temperaturas entre entrada y salida es aquel que tiene la mínima
velocidad de capacidad calorífica y es llamado flujo mínimo, Cmin.
Entonces, para una dada eficiencia y un dado Qmax:
A mayor NTU mayor eficiencia, lo que implicaría una gran superficie de intercambio o mayor pérdida de
carga a ambos lados (salvo excepciones).

5. Variación de temperatura para un IC en contracorriente
Número de Unidades de Trasferencia
El tercer grupo adimensional es NTU que muestra un tamaño de transferencia de calor adimensional del
intercambiador.
Para saber cual es el Cmin, se calculan Cc=(caudal másico x Cp)c y Ch=(caudal másico x Cp)h. Luego se comparan
los valores, el valor mayor es el Cmax y el valor menor es el Cmin.
Suele interpretarse como el tamaño térmico del intercambiador. Como vemos sería decir cuántas veces
contiene el IC afectado por su eficiencia U al Cmin.
 Para C*
=Cmin/Cmax=1, (líquido/liquido o gas/gas) se obtiene para un IC en Contracorriente:
Cuando NTU tiende a infinito, ε=1 para todo C*.
Y para flujo en Paralelo:
Cuando NTU tiende a infinito, entonces:
 Para C*
=Cmin/Cmax=0, (gas/liquido o cambio de fase), los intercambiadores en contracorriente o en
paralelo dan:
Podría ocurrir que con gases que posean un alto Cp (tales como el hidrogeno) tengamos también
valores de C*
cercanos a cero.

6. Gráficas ε-NTU
1) IC Flujo Contracorrient: cuando tengo mucho
fluido de uno y poco del otro C*
tiende a cero, la
eficiencia alcanza el 100% (por lo general la
diferencia entre CpW del frio y del caliente – al
aumentar C*
es mas difícil alcanzar el 100%)
2) IC Flujo Paralelo: para corrientes paralelas
cuando C*
es igual a la unidad, la máxima
eficiencia es 0.5. Cuando C*
va disminuyendo
podemos lograr el 100% de eficiencia. C*
tiende a
cero cuando:
- hay gran corriente
- grandes volúmenes de corriente fría y poca de
especie
- Cp de fluidos muy distintos (gases y liquidos)
3) IC de flujo cruzado con fluidos no mezclados
4) Efecto del arreglo de flujo (nombrando las
curvas de abajo hacia arriba/ de menor a mayor
eficiencia.):
(a) Flujo paralelo: se hace asintótica
(b)Paralelo-Contracorriente (1-2)
(c) Cruzado con un flujo mezclado: cae la
eficiencia cuando el flujo es mezclado
(d) Flujo cruzado no mezclado
(e) en contracorriente aumenta la eficiencia. Para
un NTU de 0.6 o menos, el valor de ε es igual para
cualquier intercambiador.
5) IC de flujo cruzado multipasos: con la cantidad
de pasos va mejorando la eficiencia
6) Efecto de Cmin/Cmax
7) IC con un paso por carcasa
8) IC con dos pasos por carcasa
1 2
3 4
5
6
7 8

7. Comparación de la eficiencia para distintos arreglos de flujo
Arreglo de Flujo Eficiencia para C*
=1 y NTU=4
Contracorriente 0.80
Cruzado – contracorriente (4 pasos,
fluidos mezclados entre pasos)
0.785
Cruzado (ambos fluidos no mezclados) 0.73
Cruzado (un fluido no mezclado) 0.625
Cruzado (ambos fluidos mezclados) 0.559
1-2 Paralelo – Contracorriente 0.585
Paralelo 0.5
Relaciones entre LMTD y ε-NTU
LMTD ε-NTU
F=función(P,R, arreglo de flujos) ε=función(NTU,C*
,arreglo de flujos)
Dimensionamiento de un IC usando el método ε-NTU
1. Calcule ε usando Cmin, Cmax y temperaturas
2. Calcule C*
=Cmin/Cmax
3. Calcule U
4. Determine NTU a parti de gráfico o ecuaciones
5. Cuando se conoce NTU se puede calcular el área de transferencia de calor de la expresión:
A=(CminNTU)/U

8. b) MÉTODO P-NTU
Se creó este método para evitar el problema de la ubicación de Cmin. Aquí directamente se define que el
Cmin=Ctubos y luego se redefinen P (equivale a ε), R (equivale a C*
) y NTUt.
P=función(NTU, R, arreglo de flujos)
Los dos métodos rápidos vistos hasta ahora se usan para verificación y diseño. Con solo un par de cálculos se
verifica si el IC sirve o no. Permiten calcular la temperatura de salida. Son métodos sencillos.
El primer método, ε-NTU, es apto para el caso en el que no se conozcan las temperaturas de salida y se
necesita saber por dónde va el fluido caliente y por donde el frio. El segundo método, P-NTU, se ahorra el
inconveniente de los flujos definiendo que el fluido que va por los tubos es el que tiene el C.min.
c) MÉTODO Ψ-NTU
Este método elimina las limitaciones de los anteriores y permite obtener soluciones rápidas y manualmente.
También emplea P y R que son calculados de la misma forma que el
método P-NTU.
Ψ=función(P, R, arreglo de flujo, tipo de IC)
d) COMBINACIÓN DE INTERCAMBIADORES
 Arreglo global en contracorriente
Cuando C*
=1
 Arreglo global en paralelo
 Arreglo global mixto
Los límites de esto es que debemos conocer todas las eficiencias de todos los IC y luego aplicar la ecuación
para calcular la eficiencia del sistema.

9. e) EXTENSIÓN DE LA TEORÍA BÁSICA
 Idealización 9: U constante
Existen muchos casos en donde U es variable:
a) Cuando un fluido se evapora a P constante y
otro condensa a P constante, a una T fija. Por
ejemplo, un equipo de refrigeración.
b) Condensa vapor puro con un fluido refrigerante
que va cambiando la temperatura. Lo mas común
es encontrar un vapor sobrecalentado, al que hay
que enfriarlo a la temperatura de vapor saturado,
punto rocío y luego enfriar hasta condenar.
c) Evapora un líquido puro con un fluido
refrigerante que va cambiando su temperatura. Lo
mas común es encontrar un liquido subenfriado, al
que hay que calentarlo hasta la temperatura de liquido saturado, punto burbuja y calentar hasta que se
vaporice.
d) Condensación parcial de algunos componentes ya se que se emplea una mezcla de condensables e
incondensables.
En todos los casos U es variable dependiendo del número de Reynolds, la geometría del elemento por donde
pasa el fluido, la superficie, el tipo de IC. Si U varía, se calcula usando la ecuación de Colburn , tomando en
cuenta las propiedades del fluido en las regiones de entrada y de salida del IC.
Se puede usar para flujo cruzado, en paralelo o en contracorriente.
 Idealización 10: Área uniformemente distribuida
No siempre es así, por ejemplo, cuando se ponemos platos de choque
en un IC de dos pasos, solo puedo poner una determinada cantidad de
tubos y tengo distintas superficies en un paso y el otro. Se da en IC
multipasos.
Esta relación se grafica y se puede ver que mientras
mas grande es la relación, mas eficiencia tiene el IC ya
que es mas grande el valor en contracorriente.
 Idealización 11: Cambio de temperatura por paso de bafle despreciable (con respecto al ΔT total)
Esto es cierto cuando el número de bafles es infinito. Cuando tenemos un IC 1-1, esto es válido cuando el
número de bafles es mayor a 10.
Para las suposiciones 10 y 11 se usan tablas y figuras, pero en general existe poca información.
 Idealización 13: No existe conducción longitudinal en el fluido ni en la pared
Existe una conducción en la superficie del IC ya que está en contacto con el fluido y existe un ΔT.
Ac. Uc.
Ap. Up.

10. La conducción longitudinal disminuye la eficiencia del IC ya que una parte del calor se transfiere
verticalmente, pero se pierde una cantidad de calor Q por transferencia horizontal sobre la superficie del
solido (disminuye U).
Se usan parámetros para determinar si existe o no:
 Idealización 12: Velocidad de flujo uniforme, sin estratificaciones ni pérdidas (METODO DE TINKER)
El flujo por la carcasa, idealmente, debería ser:
En la realidad existen desviaciones de la idealidad,
generados generalmente por los bafles. Existen
desviaciones debido a los efectos de la ventana, a las
corrientes de bypass (entre el paquete de tubos y la
carcasa), a las pérdidas generadas entre el tubo y la
carcasa (por la perforaciones) y a las fugas generadas
entre el bafle y la carcasa.
Entonces, el flujo real por la carcasa se puede simplificar en la siguiente imagen, mostrando además
las corrientes que causan las desviaciones de la idealidad.

11. - Corriente A: (pérdida por los agujeros) es la parte del fluido que pasa por
el espacio libre entre el tubo y el bafle. El fluido hace presión sobre el
bafle. Para evitar este tipo de corrientes se colocan anillos de goma. No es
tan malo para la transferencia de calor que esté este tipo de corriente.
- Corriente B: (corriente normal) es la corriente principal del fluido que va por la carcasa. Se considera
que intercambia calor en flujo cruzado con el paquete de tubos.
- Corriente C: (bypass) es la corriente que se separa de la principal y que
circula por fuera del paquete de tubos entre bafles. Cuando el fluido
cambia de dirección tiene que doblar, pero como se encuentra en un lecho
cóncavo (carcasa), en vez de doblar, se pega a las paredes y se considera
una corriente infectiva. Para evitarlas se sueldan planchuelas por dentro
(fajas longitudinales) y el fluido al tomar contacto con ellas vuelve al
centro. Se pueden poner cuantas fajas se deseen. Entre paquetes de tubo y carcasa
queda mucho espacio libre, con las fajas longitudinales disminuye y mejora la
transferencia de calor.
- Corriente E: (corriente debajo del bafle) es la parte del fluido que pasa por el espacio libre entre el bafle
y la carcasa. Es totalmente infectivo para la transferencia de calor. El fluido se pega a las paredes de la
carcasa y hace todo el recorrido por este lado sin intercambiar calor con los demás tubos, solo con el
exterior. La corriente C va por encima de la corriente E, para evitarla
se podrían soldar los bafles a la carcasa.
- Corriente F: (para IC multipasos, igual q C pero en el bafle longitudinal) aparece
solamente en IC multipasos. Los tubos tendrían que estar a la misma distancia,
generalmente lo mas que se pueda. Pero si hay un bafle que apoyar, los tubos
se separan y el espacio entre los dos paquetes de tubos es mas grande. El fluido
trata de ir por el lugar mas fácil. Para solucionarla se colocan tubos ciegos para
ocupar el lugar entre el bafle y el paquete de tubo.
Porcentaje de fluido que pasa por los espacios. Aportes de las distintas corrientes:
Corriente B Corriente C Corriente A Corriente E
Flujo Turbulento 10 a 45% 15 a 35% 9 a 23% 9 a 23%
Flujo Laminar 10 a 50% 30 a 80% 0 a 10% 6 a 46%
El caudal total por paso de bafle:

12. MÉTODO DE BELL – DELAWARE
Este método se basa en el de Tinker (en la idealización 12) y se calcula la transferencia de calor y la pe´rdida
de carga ideales sobre la base del flujo a través del paquete de tubos, por los tanto hay que aplicar factores
de corrección teniendo en cuenta las cuestiones constructivas y el efecto de las curvas y desviaciones de la
corriente principal.
El coeficiente pelicular del lado de la carcasa se calcula como:
hs: coeficiente pelicular del lado de la carcasa corregido
hi: (ideal) coeficiente para flujo cruzado para un banco de tubos ideal (asumiendo que la corriente entra del
lado de la carcasa, fluye a través del conjunto de tubo en la línea central del IC)
Jc: (cut) factor de corrección para corte y espaciado de bafles. Vale 1 si no hay tubos en la ventana, 1.5 para
pequeños cortes de bafle y 0.65 para grandes cortes de bafle.
Jl: (lost) factor de corrección por corrientes de pérdida (corrientes A y E). Valor entre 0.7 – 0.8
Jb: (by pass) factor de corrección por desviación del paquete (corrientes C y F). Vale 0.9 con placas fijas y
fajas longitudinales y 0.7 con tubos removibles y cabezal flotante.
Js: (space) factor de corrección por diferente espaciado de baffles en la entrada y la salida. Valor entre 0.85-1
Jr: (rate) factor de corrección por gradiente adverso de temperatura. Solo para el número de Reynolds
menor que 100 (si el flujo es laminar). Si el flujo es turbulento vale 1.
El efecto combinado de todos los factores de corrección para un IC razonablemente bien diseñado es del
orden de los 0.6 (el producto de los J debe ser del orden de los 0.6).
La Pérdida de carga del lado de la carcasa se calcula como:
ΔPc: caída de presión por flujo cruzado
ΔPw: caída de presión en la ventana
ΔPe: caída de presión en la entrada y salida
Suma de las caídas de presión en secciones de entrada y salida y sección central donde tenemos caída de
presión por flujo cruzado y efecto de la ventana.
Rl, Rb y Rs son factores de corrección. Rl es un factor de corrección por perdidas (corriente A y E). Rb es un
factor de corrección por desviaciones del paquete (corrientes C y F). Rs es un factor de corrección para las
secciones de entrada y salida por diferente espaciado de baffle.

13. El efecto combinado de todos los factores de corrección para un IC razonablemente bien diseñado es del
orden de 0.2 – 0.3. Es decir que la caída de presión calculada sería entre el 20 – 30% de la caída de presión de
un IC que no tuviese pérdidas ni derivaciones (IC ideal).
Desarrollo del método de Bell - Delaware
Para poder aplicar el método de cálculo de los factores de corrección previamente hay que establecer todos
los factores geométricos involucrados, pues las correcciones a aplicar dependerán de la geometría del
sistema.
Cálculos Auxiliares
a) Se visualiza la geometría de los baffles
segmentados con relación al campo de tubos.
Determinar la separación existente entre el
paquete de tubos y la carcasa.
Se determina la separación existente entre los
tubos en la zona central y vertical.
b) Se calcula el área de flujo en la ventana del
baffle. Puede ocurrir que: no haya tubos en la
ventana y/o que el campo de tubos sea uniforme
o no.
c) Se determina el diámetro hidráulico equivalente
de la ventana del baffle (solamente para flujo
laminar).
d) Se determina el número efectivo de filas de tubos de flujo cruzado. Se calcula entre extremos de
baffles y la ventana. Varía de acuerdo al número de tubos.
e) Se determina el numero de baffles a partir de los planos o utilizando el espaciado de baffles
centrales aún si se usa mayor espaciado en los extremos.
f) Se calcula el área de flujo entre el paquete de tubos y la
carcasa (Aba) entre dos bafles.
g) Se calcula el área de flujo entre la carcasa y el baffle (Asb)
h) Se calcula el área de flujo entre el tubo y el baffle (Atb)
i) Se calcula el área de flujo para flujo cruzado en el paquete
de tubos (Amb).

14. Cálculo del coeficiente de transferencia de calor del lado de la carcasa
1. Se calcula el h “ideal”, utilizando el valor de “j” sacado de la grafica 10. (Con el número de Reynolds
obtenemos el “j” de la figura 10 y después el h)
2. Se determina Jc desde la figura 11 (conociendo la fracción de tubo en flujo cruzado)
3. Se determina Jl y Rl de las figuras 12 y 13
Parámetros:
(sería la relación entre las áreas perpendiculares al flujo)
(sería la relación de área de derivación que corresponde al espacio carcasa-baffle)

15. 4. Se determina Jb y Rb de la figuras 14 y 15
Parámetros:
rb= (Aba/Amb) (daría la importancia que tiene el área carcasa-paquete de tubos con respecto al
área para flujo cruzado)
N+
ss= (Nss/Ntcc) (siendo Nss el número de fajas longitudinales y Ntcc el número efectivo de filas
de tubos en flujo cruzado)
5. Para flujo laminar (solamente) hay que calcular mediante ecuaciones el Jr
Jr=1 para el número de Reynolds mayor a 100 (Flujo turbulento)
Jr=(10/Nc)0.18
para Reynolds menor/igual a 20 (Nc = Ntcc + Ntcw)
6. Calcular Js de la figura 16 o mediante ecuación sin son distintos los espaciados de bafles a la entrada y a
la salida
7. Calcular el coeficiente para el lado de la carcasa multiplicando el coeficiente ideal por los J obtenidos
hs = hi Jc Jl Jb Jr Js
8. Calcular el coeficiente global U (incluyendo el ensuciamiento)
9. Calcular el ΔTm real (ΔTml x Ft)
10. Calcular el área para la transferencia de calor (A = Q/ U x ΔTm)