Sensor de flujo de calor ( Eng. Heat Flux Sensor , German Wärmeflußsensor ) es un nombre comúnmente usado para un sensor que emite una señal proporcional al flujo de calor a través del área del sensor.
Los sensores de flujo de calor se pueden utilizar para una variedad de aplicaciones. Una de las áreas más prometedoras de su aplicación es el estudio de la calidad del aislamiento térmico de los edificios, así como las propiedades de aislamiento térmico de los textiles midiendo el coeficiente de transferencia de calor [1] del objeto de estudio. Además, las posibles aplicaciones incluyen la medición del caudal de líquidos y gases [2] , la determinación no invasiva de la temperatura [3] y la medición de la potencia del láser [4] .
Todos los días, se gasta una gran cantidad de energía en calentar y enfriar edificios, la mayoría de los cuales tienen un aislamiento térmico bastante bajo , a menudo no a la altura de los estándares modernos [5] . En este sentido, una de las aplicaciones más importantes de los sensores de flujo de calor es controlar la calidad del aislamiento térmico de los edificios midiendo el coeficiente de transferencia de calor [6] .
De hecho, de acuerdo con la ley de transferencia de calor, la densidad del flujo de calor [7] a través de la superficie, por ejemplo, las paredes de un edificio, es directamente proporcional a la diferencia de temperatura en las superficies exterior e interior del objeto (pared ) [8] . Este factor de proporcionalidad se denomina coeficiente de transferencia de calor o factor U [9] . En este caso, la relación entre la densidad de flujo de calor medida con un sensor de flujo de calor y la diferencia de temperatura nos permite determinar el parámetro requerido: el coeficiente de transferencia de calor: cuanto más pequeño es, mejor es el aislamiento del objeto en estudio (por ejemplo, la pared de un edificio) [10] .
La magnitud de la densidad de flujo de calor también resulta ser un parámetro importante en el desarrollo de prendas para atletas e incluso para bomberos [11] . De hecho, la relación entre la densidad del flujo de calor, medida con un sensor de flujo de calor de acuerdo con el procedimiento descrito anteriormente, y la diferencia de temperatura en las superficies interna y externa del elemento de la prenda le permite determinar el coeficiente de transferencia de calor del material de la tela. lo cual es necesario cuando se desarrollan conjuntos de ropa resistentes al calor [12] .
El método para medir la densidad de flujo de calor se basa en medir la diferencia de temperatura en una "pared auxiliar" (placa) instalada en la envolvente del edificio. Esta diferencia de temperatura, proporcional a la dirección del flujo de calor de su densidad, se convierte en e. ds baterías de termopares ubicadas en la "pared auxiliar" paralelas al flujo de calor y conectadas en serie según la señal generada. La "pared auxiliar" y la batería de termopares forman un convertidor de flujo de calor [13] .