En una instalación de tensión fija la potencia no se fija con un mando, se deduce de la resistencia: P = U² ÷ R. De ahí la secuencia completa, que casi nunca se explica entera: primero se obtiene la resistencia objetivo, después se elige la sección del hilo, se calcula la resistencia por metro y solo al final se divide para obtener la longitud. Saltarse el paso intermedio es la causa habitual de que un elemento «no dé» la potencia pedida.
La fórmula de la resistencia por metro para hilo redondo es R/L = ρ ÷ (π × d² ÷ 4). El diámetro aparece al cuadrado, y eso hace que la longitud varíe mucho de un diámetro a otro para la misma potencia.
Con 220 V y 3 kW la resistencia objetivo es 220² ÷ 3000 = 16,13 Ω. Con 0Cr25Al5 (ρ20 = 1,40 μΩ·m):
| Diámetro | Longitud necesaria | R/L, Ω/m | Superficie, cm² | Carga superficial, W/cm² |
|---|---|---|---|---|
| 1,5 mm | 20,4 m | 0,792 | 961 | 3,12 |
| 2,0 mm | 36,2 m | 0,4456 | 2275 | 1,32 |
| 3,0 mm | 81,4 m | 0,1981 | 7670 | 0,39 |
Las tres columnas de la derecha son el motivo por el que la longitud sola no basta como respuesta. El mismo elemento de 3 kW puede trabajar a 3,12 W/cm² con φ1,5 mm o a 0,39 W/cm² con φ3,0 mm; el primero se pondrá al rojo y durará poco, el segundo tendrá margen. La longitud correcta es la que además deja la carga superficial en el rango adecuado.
La carga superficial es la potencia dividida por la superficie que la disipa, y su valor admisible depende del medio. Como referencia de diseño:
| Medio | Carga de referencia, W/cm² | Comentario |
|---|---|---|
| Aire en convección natural, horno cerrado | 1–3 | Para servicio largo, tomar el extremo bajo |
| Aire forzado o con circulación | 3–6 | Cuanto mayor la velocidad, más arriba se puede ir |
| Calentamiento de líquidos | 4–8 | Bajar el valor si el medio incrusta |
Los tres rangos son orientativos y se corrigen con la temperatura: a más temperatura de elemento, más conservador debe ser el valor elegido. Un elemento que trabaja a 1300 °C no admite la misma carga que uno a 900 °C, aunque el medio sea el mismo.
Los tres se evitan midiendo antes de calcular. Con la tensión real, el diámetro real y la ρ de la aleación correcta, la longitud que sale es la que funciona en el horno y no solo en la hoja de cálculo.
| Grado | ρ20 (μΩ·m) | Servicio, °C | Longitud para 16,13 Ω con φ2,0 mm |
|---|---|---|---|
| 0Cr25Al5 | 1,40 | 1300 | 36,2 m |
| Cr20Ni80 | 1,09 | 1200 | 46,5 m |
| Cr20Ni35 | 1,04 | 1050 | 48,8 m |
| 0Cr21Al6Nb | 1,42–1,45 | 1350 | 35,6–36,2 m |
La última columna se obtiene dividiendo 16,13 Ω entre la resistencia por metro de cada aleación con el mismo diámetro, y muestra que cambiar de material sin recalcular mueve la potencia de forma apreciable.
La oferta se prepara con cuatro datos: aleación, medida, cantidad y lugar de entrega. Respondemos con precio y plazo en un día laborable; cada lote se acompaña del informe de composición química y de control dimensional con el número de colada.
Porque corresponde a 220 V y 3 kW: 220² ÷ 3000 = 16,13. Es un caso de referencia cómodo, no un valor obligatorio.
El que deje la carga superficial en el rango del medio. Con 0Cr25Al5, φ1,5 mm da 3,12 W/cm², φ2,0 mm 1,32 y φ3,0 mm 0,39; para horno cerrado conviene el tramo medio.
La potencia sube en (230 ÷ 220)² = 1,093, un 9,3 %. Conviene recalcular la longitud con la tensión real, no con la nominal.
Sí, cambiando la resistencia por metro: R/L = ρ ÷ (w × t), sin factor 1000. Con 0Cr25Al5, una cinta de 1,0 mm × 10 mm resiste 0,14 Ω por metro.
Fuentes: GB/T 1234 (aleaciones de calefacción de alta resistividad); ASTM B344; DIN 17470 / 17471; fichas publicadas de fabricante. Las equivalencias de designación son comerciales y no constituyen garantía de intercambiabilidad: la aceptación final se hace contra la composición y la medida acordadas en el pedido.
