Cámaras Frigoríficas

Máquinas y Equipos Térmicos.

CÁMARAS FRIGORÍFICAS

Prof. Santiago G.

Máquinas y Equipos Térmicos CÁMARAS FRIGORÍFICAS

TEORÍA

• Apuntes de Clase

• Blog

CÁLCULO

• Cálculo manual

• Cálculo informático


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MATERIA ORGÁNICA: Carne, pescado, fruta, lácteos, vegetales, etc.

DEGRADACIÓN

RETRASO DE LA DEGRADACIÓN

CONTROL DE LAS

CONDICIONES AMBIENTALES

TiposFactores


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DESARROLLO FISIOLÓGICO DE LA FRUTA

CRECIMIENTO MADURACIÓN SENESCENCIA

• Acumulación de agua y nutrientes

• Mitosis y especialización celular

• Aumento de tamaño

• Alcanza tamaño definitivo

• Prosigue el intercambio de nutrientes y agua

• Respiración, transpiración y transformaciones químicas

• Se detiene el intercambio de nutrientes con el árbol

• Comienzan los procesos de degradación


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MADURACIÓN SENESCENCIA

Procesos

• Respiración (absorbe O2, emite CO2, Agua y CALOR)

• Transpiración (Pierde agua)

• Fotosíntesis (absorbe CO2 y produce O2)

• Cambios: Color, textura, turgencia, sabor y olor

• Producción de ETILENO



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MADURACIÓN SENESCENCIA

TIPOS

FRUTAS CLIMATÉRICAS.• El proceso de maduración continúa después de la

recolección• La maduración no es uniforme, tiene un momento de máximo

de respiración• Hay cambios hormonales sobre todo en la producción de

ETILENO (hormona de la maduración)

FRUTAS NO CLIMATÉRICAS• La maduración se detiene en la recolección.• La maduración es continua y uniforme• El ETILENO influye en su respiración, no en la

MADURACIÓN


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MADURACIÓN

FRUTAS CLIMATÉRICAS

MANZANA, PERA, CIRUELA, MELÓN, TOMATE, SANDÍA, PLÁTANO, HIGO, CAQUI, NECTARINA, KIWI, CHIRIMOYA


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FRUTAS NO CLIMATÉRICAS

CEREZA, UVA, FRESA, NARANJA, POMELO, LIMÓN, MANDARINA


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FACTORES QUE INFLUYEN EN LA MADURACIÓN

TEMPERATURA:

• Hace aumentar la respiración.

• Afecta a la humedad relativa (y a la transpiración)

• Afecta a la proliferación de Plagas y Enfermedades

• Daños por temperaturas inadecuadas

HUMEDAD

• Menor HR% mayor transpiración.

• La HR% condiciona la turgencia del fruto.

• Altas HR% favorece la proliferación de plagas y enfermedades.

CONCENTRACIONES

• ETILENO• CO2• O2• HORMONAS


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CÁMARA FRIGORÍFICA:Recinto o mueble cerrado, dotado de puertas herméticas, mantenido por un sistema de refrigeración, y destinado a la conservación de productos. No tendrá consideración de espacio habitado u ocupado.

Las cámaras frigoríficas deberán ser diseñadas para mantener en condiciones adecuadas el producto que contienen desde el punto de vista higiénico sanitario. Asimismo, su diseño deberá preservar a la propia cámara del deterioro que pudiera producirse debido a la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior de la misma, garantizar la seguridad de las personas ante desprendimientos bruscos de las paredes, techos y puertas por la influencia de las sobrepresiones y depresiones, de las descargas eléctricas por derivaciones en las instalaciones y componentes eléctricos; así como evitar la formación de suelos resbaladizos como consecuencia del agua procedente de condensaciones superficiales y aparición de hielo e el interior de las cámaras y en zonas de tránsito de las personas y vehículos. El consumo energético para mantener la cámara en las condiciones interiores prefijadas deberá ser lo más bajo posible, dentro de límites razonables.

Real Decreto 138/2011, de 4 de febrero, por el que se aprueban el Reglamento de seguridad para instalaciones frigoríficas y sus instrucciones técnicas complementarias.


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CÁMARAS DE CONSERVACIÓN

Temperatura > 0 º CGrupo Frigorífico: 16 horas/díaDesescarche: 8 horas/día

POTENCIA FRIGORÍFICA = CALOR TOTAL / TIEMPO

Pf = Qt / t (kcal/h)

CÁMARAS DE CONGELACIÓN

Temperatura < 0 º CGrupo Frigorífico: 18 horas/díaDesescarche: 6 horas/día



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Qt = Qp + Qv

Qp : CALOR DE LOS PRODUCTOS

Qp = Qse + Qla + Qr + Qe

Qv : CALOR DE VARIAS FUENTES

Qv = Qce + Qve + Qlz + Qper + Qmo +Qair



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Qt = Qp + Qv



CÁLCULO DE Qse (Calor sensible)

Qse = m . Ce . tA considerar:

• Unidades coherentes• Ce distinto antes y después de congelación

(kJ / kg . ºC )• T = Tª Entrada – Tª final


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Qt = Qp + Qv



CÁLCULO DE Qla (Calor latente)

Qla = m . CLc A considerar:

• Unidades coherentes• CLc (Calor latente de congelación, (kJ/kg)



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Qt = Qp + Qv



CÁLCULO DE Qr (Calor de respiración)

Qr = m . Ck A considerar:

• Unidades coherentes• Ck (Calor específico de respiración) (kJ/kg)

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Problema de clase 1.

Se pide dimensionar una cámara frigorífica de congelación. DATOS:Producto: Carne de Pollo.

Cantidad: 29.000 kg por semanaTemp. de entrada del producto: 10 ºCTemp. de almacenamiento: -20 ºCHoras funcionamiento diario: 18 hTemp. De congelación: -3 ºCCalor sensible (sobre Tª congelación) : 3,3kJ/kgºCCalor sensible (bajo Tª congelación): 1,3 kJ/kgºCCalor latente de congelación: 246 kj/kg

Se estima que las cargas térmicas por cerramientos y ventilación es del 110% de las de los productos, y que las cargas restantes son un 30% de las cargas de cerramientos y ventilación.

Calcula la potencia frigorífica necesaria (en kcal/h)


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Qt = Qp + Qv






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CÁLCULO DE Qce (Calor de cerramientos)

Qce = S.K. tS = Superficie de intercambio de calor (m2)

K = Coeficiente Global de intercambio de calor (W / m2.K ) ó (Kcal / h. m2. K)

1 W = 0,86 Kcal / h


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Qce = S.K. t

𝐾= 11ℎ𝑒+ 1ℎ𝑖 + 𝑒𝜆


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Qce = S.K. t

𝐾= 11ℎ𝑒+ 1ℎ𝑖 + 𝑒𝜆

he = Coeficiente de convección del aire exterior (W / m2.K ) ó (Kcal / h. m2. K) hi = = Coeficiente de convección del aire interior (W / m2.K ) ó (Kcal / h. m2. K)e = Espesor del aislante (m)

= Conductividad térmica del aislante (poliuretano) (W / m.K ) ó (Kcal / h. m. K)


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Qt = Qp + Qv






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CÁLCULO DE Qve (calor de ventilación)

Qve = V. h. n.

V= Volumen interior de la cámara (m3)

h = Diferencia de Entalpía entre aire interior/exterior de la cámara (KJ/m3 ó Kcal/m3) (VER DIAGRAMA PSICOMÉTRICO)

n = Número de renovaciones de aire por día (VER TABLA)


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DIAGRAMA PSICOMÉTRICO (Tema 5 del libro)Relaciona propiedades del aire (Tª, Humedad, Entalpía, …)


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DIAGRAMA PSICOMÉTRICO (Tema 5 del libro)Relaciona propiedades del aire (Tª, Humedad, Entalpía, …)


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Qv = Qce + Qve + Qlz + Qper + Qmo +QairCÁLCULO DE Qve (calor de ventilación)

Qve = V. h. n.n = Número de renovaciones de aire por día (VER TABLA)


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Qt = Qp + Qv





30 % del TOTAL

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