Cámaras Frigoríficas

Cámaras Frigoríficas

1. Máquinas y Equipos Térmicos. CÁMARAS FRIGORÍFICAS Prof. Santiago G.

2. Máquinas y Equipos Térmicos CÁMARAS FRIGORÍFICAS TEORÍA Apuntes de Clase Blog CÁLCULO Cálculo manual Cálculo informático CÁMARAS FRIGORÍFICAS Prof. Santiago G.

3. Máquinas y Equipos Térmicos CÁMARAS FRIGORÍFICAS Prof. Santiago G. MATERIA ORGÁNICA: Carne, pescado, fruta , lácteos, vegetales, etc. DEGRADACIÓN RETRASO DE LA DEGRADACIÓN CONTROL DE LAS CONDICIONES AMBIENTALES Tipos Factores

4. Máquinas y Equipos Térmicos CÁMARAS FRIGORÍFICAS Prof. Santiago G. 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

5. Máquinas y Equipos Térmicos CÁMARAS FRIGORÍFICAS Prof. Santiago G. MADURACIÓN SENESCENCIA P rocesos 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

6. Máquinas y Equipos Térmicos CÁMARAS FRIGORÍFICAS CÁMARAS FRIGORÍFICAS Prof. Santiago G. 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

7. Máquinas y Equipos Térmicos CÁMARAS FRIGORÍFICAS Prof. Santiago G. MADURACIÓN FRUTAS CLIMATÉRICAS MANZANA, PERA, CIRUELA, MELÓN, TOMATE, SANDÍA, PLÁTANO, HIGO, CAQUI, NECTARINA, KIWI, CHIRIMOYA

8. Máquinas y Equipos Térmicos CÁMARAS FRIGORÍFICAS Prof. Santiago G. FRUTAS NO CLIMATÉRICAS CEREZA, UVA, FRESA, NARANJA, POMELO, LIMÓN, MANDARINA

9. Máquinas y Equipos Térmicos CÁMARAS FRIGORÍFICAS Prof. Santiago G. 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

10. Máquinas y Equipos Térmicos CÁMARAS FRIGORÍFICAS Prof. Santiago G. 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.

11. Máquinas y Equipos Térmicos CÁMARAS FRIGORÍFICAS Prof. Santiago G. CÁMARAS DE CONSERVACIÓN Temperatura > 0 º C Grupo Frigorífico: 16 horas/día Desescarche : 8 horas/día POTENCIA FRIGORÍFICA = CALOR TOTAL / TIEMPO Pf = Qt / t (kcal/h) CÁMARAS DE CONGELACIÓN Temperatura < 0 º C Grupo Frigorífico: 18 horas/día Desescarche : 6 horas/día

12. Máquinas y Equipos Térmicos CÁMARAS FRIGORÍFICAS CÁMARAS FRIGORÍFICAS Prof. Santiago G. POTENCIA FRIGORÍFICA = CALOR TOTAL / TIEMPO Pf = Qt / t (kcal/h) 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

13. Máquinas y Equipos Térmicos CÁMARAS FRIGORÍFICAS CÁMARAS FRIGORÍFICAS Prof. Santiago G. Qt = Qp + Qv Qp : CALOR DE LOS PRODUCTOS Qp = Qse + Qla + Qr + Qe CÁLCULO DE Qse (Calor sensible) Qse = m . Ce .  t A considerar: Unidades coherentes Ce distinto antes y después de congelación (kJ / kg . ºC )  T = Tª Entrada – Tª final

14. Máquinas y Equipos Térmicos CÁMARAS FRIGORÍFICAS Prof. Santiago G. Qt = Qp + Qv Qp : CALOR DE LOS PRODUCTOS Qp = Qse + Qla + Qr + Qe CÁLCULO DE Qla (Calor latente) Q la = m . C Lc A considerar: Unidades coherentes CLc (Calor latente de congelación, (kJ/kg)

15. Máquinas y Equipos Térmicos CÁMARAS FRIGORÍFICAS CÁMARAS FRIGORÍFICAS Prof. Santiago G. Qt = Qp + Qv Qp : CALOR DE LOS PRODUCTOS Qp = Qse + Qla + Qr + Qe CÁLCULO DE Qr (Calor de respiración) Q r = m . C k A considerar: Unidades coherentes Ck (Calor específico de respiración) (kJ/kg)

16. Prof. Santiago G. Problema de clase 1. Se pide dimensionar una cámara frigorífica de congelación. DATOS: Producto: Carne de Pollo. Cantidad: 29.000 kg por semana Temp . de entrada del producto: 10 ºC Temp . de almacenamiento: -20 ºC Horas funcionamiento diario: 18 h Temp . De congelación: -3 ºC Calor sensible (sobre Tª congelación) : 3,3kJ/ kgºC Calor sensible (bajo Tª congelación): 1,3 kJ/ kgºC Calor 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)

17. Máquinas y Equipos Térmicos CÁMARAS FRIGORÍFICAS Prof. Santiago G. POTENCIA FRIGORÍFICA = CALOR TOTAL / TIEMPO Pf = Qt / t (kcal/h) 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

18. Máquinas y Equipos Térmicos CÁMARAS FRIGORÍFICAS Prof. Santiago G. Qv = Qce + Qve + Qlz + Qper + Qmo + Qair CÁLCULO DE Qce (Calor de cerramientos) Q ce = S.K.  t S = 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

19. Máquinas y Equipos Térmicos CÁMARAS FRIGORÍFICAS Prof. Santiago G. Qv = Qce + Qve + Qlz + Qper + Qmo + Qair CÁLCULO DE Qce (Calor de cerramientos) Q ce = S.K.  t

20. Máquinas y Equipos Térmicos CÁMARAS FRIGORÍFICAS Prof. Santiago G. CÁLCULO DE Qce (Calor de cerramientos) Q ce = S.K.  t 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 )

21. Máquinas y Equipos Térmicos CÁMARAS FRIGORÍFICAS Prof. Santiago G. POTENCIA FRIGORÍFICA = CALOR TOTAL / TIEMPO Pf = Qt / t (kcal/h) 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

22. Máquinas y Equipos Térmicos CÁMARAS FRIGORÍFICAS Prof. Santiago G. Qv = Qce + Qve + Qlz + Qper + Qmo + Qair CÁLCULO DE Qve (calor de ventilación) Q ve = 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)

23. Máquinas y Equipos Térmicos CÁMARAS FRIGORÍFICAS Prof. Santiago G. Qv = Qce + Qve + Qlz + Qper + Qmo + Qair DIAGRAMA PSICOMÉTRICO (Tema 5 del libro) Relaciona propiedades del aire ( Tª , Humedad, Entalpía, …)

24. Máquinas y Equipos Térmicos CÁMARAS FRIGORÍFICAS Prof. Santiago G. DIAGRAMA PSICOMÉTRICO (Tema 5 del libro) Relaciona propiedades del aire ( Tª , Humedad, Entalpía, …)

25. Máquinas y Equipos Térmicos CÁMARAS FRIGORÍFICAS Prof. Santiago G. Qv = Qce + Qve + Qlz + Qper + Qmo + Qair CÁLCULO DE Qve (calor de ventilación ) Q ve = V.  h . n . n = Número de renovaciones de aire por día (VER TABLA )

26. Máquinas y Equipos Térmicos CÁMARAS FRIGORÍFICAS Prof. Santiago G.

27. Máquinas y Equipos Térmicos CÁMARAS FRIGORÍFICAS Prof. Santiago G. POTENCIA FRIGORÍFICA = CALOR TOTAL / TIEMPO Pf = Qt / t (kcal/h) 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 30 % del TOTAL