Almacenamiento de piñas y limones

1 - 2014
Universidad Mayor de San Andrés
Facultad de Ingeniería
Ingeniería MEC & ELM
PROYECTO: Diseño de un
sistema de Almacenamiento
de Piñas y limones.
Refrigeración y aire acondicionado
LocOso
DOCENTE:
Ing. Marcelo Vásquez Villamor
INTEGRANTES:
UNV. Choque Vega Lizeth Ximena
UNV. Flores Lima Ivan
UNV. Maldonado Silva Favio Jorge

UMSA – ING. MEC & ELM REFRIGERACION Y AIRE ACONDICIONADO
1
Tabla de contenido
Diseño de un sistema de Almacenamiento y .................................................................
Conservación de Piñas y Limones...............................................................................4
1. Introducción. ............................................................................................................4
2. Objetivos..................................................................................................................4
2.1. Objetivos General..................................................................................................4
2.2. Objetivos Específicos. ...........................................................................................4
3. Justificación. ............................................................................................................4
4. Fundamento Teórico................................................................................................4
4.1. La piña.........................................................................................................4
4.1.1. Origen..........................................................................................................4
4.1.2. Taxonomía. .................................................................................................6
4.1.3. Descripción de la planta. .............................................................................6
4.1.4. Procesos que intervienen en la maduración. ...............................................7
4.1.4.1. Respiracion. .............................................................................................7
4.1.4.2. Factores que afectan la respiración..........................................................9
4.2. Limón...........................................................................................................9
4.2.1. Origen..........................................................................................................9
4.2.2. Descripción del Producto...........................................................................10
4.2.3. Maduración almacenamiento y refrigeración de los cítricos.......................10
5. Desarrollo del proyecto. .........................................................................................11
5.1. Localización y características del producto................................................11
5.1.1. Localización del almacén...........................................................................11
5.2. Cantidad y características del producto. ....................................................12

2
5.3. Determinación de la cámara de almacenamiento. .....................................13
5.3.1. Cámara de Piñas.......................................................................................13
5.3.2. Cámara de Limones. .................................................................................15
5.4. Calculo de Carga.......................................................................................17
5.4.1. Cámara para las piñas...............................................................................17
5.4.2. Cámara para los limones...........................................................................18
5.4.3. Carga paredes pisos y techos ...................................................................18
5.4.3.1. Paredes..................................................................................................18
5.4.3.2. Techo.....................................................................................................20
5.4.3.3. Piso........................................................................................................20
5.4.4. Ocupantes .................................................................................................21
5.4.5. Iluminación ................................................................................................22
5.4.6. Infiltración ..................................................................................................22
5.4.6.1. Carga por infiltración por grietas............................................................22
5.4.6.2. Carga por infiltración por puertas ...........................................................23
5.4.7. Carga térmica debido a la ventilación ........................................................24
5.4.8. Calor latente ..............................................................................................24
5.4.9. Carga total.................................................................................................26
5.5. Determinación del refrigerante...................................................................26
5.6. Ciclo de compresión a utilizar. ...................................................................28
5.7. Compresor.................................................................................................33
5.7.1. Compresor para la Piña.............................................................................33
5.7.2. Compresor para el limón. ..........................................................................34
5.8. Evaporador................................................................................................35
5.8.1. Evaporador para la Piña. ...........................................................................35
5.8.2. Evaporador para el limón...........................................................................35

3
5.9. Determinación de la Válvula de Expansión................................................36
5.9.1. Válvula de expansión para la piña. ............................................................36
5.9.2. Válvula de expansión para el limon. ..........................................................37
5.10. Condensador.............................................................................................38
5.10.1. Condensador de la piña. ........................................................................38
5.10.2. Condensador de la piña. ........................................................................39
6. conclusiones. .........................................................................................................40
7. Recomendaciones. ................................................................................................40
8. Bibliografia .............................................................................................................40
9. Software.................................................................................................................40
10. ANExos. ..............................................................................................................41

4
Diseño de un sistema de Almacenamiento y
Conservación de Piñas y Limones
1. INTRODUCCIÓN.
En Bolivia el crecimiento poblacional ha provocado una mayor producción de
productos de consumo. Este incremento ha generado que los almacenes amplíen
sus instalaciones; Los dueños de los almacenes buscan tener más control sobre
el tiempo de preservación de sus productos, es por ello la necesidad de sistemas
de refrigeración que sean eficientes, económicos y que den una solución a la
conservación de sus productos.
2. OBJETIVOS.
2.1. OBJETIVOS GENERAL.
- Diseñar un sistema de almacenamiento y conservación de Piñas y Limones.
2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS.
- El cálculo, elección de equipos y dispositivos adecuados, que deberán
utilizarse para la construcción de la cámara.
- Recomendar mediante catálogos los dispositivos a utilizar
3. JUSTIFICACIÓN.
Los sistemas de refrigeración representan una gran solución a los sistemas de
conservación de productos y alimentos. Es por ello que el presente proyecto
enmarcado en la necesidad de almacenar frutas, presenta una posible solución
para un almacén de piñas y limones en Warnes – Santa Cruz de la Sierra.
4. FUNDAMENTO TEÓRICO.
4.1. La piña.
4.1.1. Origen.
Es originarla de América del Sur, posiblemente del Brasil o del Paraguay; a la
llegada de los Españoles, estos encontraron la Piña ya domesticada y
ampliamente cultivada por los aborígenes, los cuales sembraban varios tipos y

5
como su forma le recordaba la fruta del pino, la nombraron Piña, aunque su
verdadero nombre de origen Guaraní, es Ananá, de donde proviene su nombre
científico. La Piña a pesar de presentar una alta consistencia es una fruta
perecedera, muy susceptible a pérdidas, que son originadas en todo el proceso de
manejo, desde el mismo momento de ser recolectada por el productor, para luego
pasar por los diferentes puntos del canal de comercialización hasta llegar al
consumidor final. La fruta es expuesta a diferentes prácticas de manejo
(recolección, acopio, selección, empaque y transporte}, en la mayoría de casos
deficientes y en consecuencia causante del deterioro tan rápido del producto y del
porcentaje de pérdidas.
La mayoría de las perdidas es a causa de una mala conservación del producto,
para evitar dichas perdidas es indispensable que estos sean almacenados en
ambientes apropiados para su letargo conservando sus características aun
después de semanas de ser cosechadas. En este proyecto se diseñara
una cámara frigorífica destinada a la conservación de dicho producto en la ciudad
de Santa Cruz.
Fuente: google

6
4.1.2.Taxonomía.
Reino: Vegetal
Subreino: Espermatofitas
Clase: Angiosperma
Subclase: Monocotiledónea Orden: Farinosa
Familia: Bromeliáceas
Género: Ananás
Especie; Comosus
Nombre Común: Piña
4.1.3. Descripción de la planta.
La Piña es una planta herbácea perenne, en la cual, algunas yemas laterales
inician su crecimiento para formar una nueva planta, generalmente después de
la producción del fruto. Aparentemente es acaule, ya que su tallo es corto y está
recubierto en su totalidad por las hojas. Puede alcanzar una altura de 90
centímetros y una extensión lateral de 120 a 150 centímetros si la distancia entre
plantas lo permite. El fruto para la primera cosecha se forma en un pedúnculo
largo localizado en el ápice del tallo del brote planteado inicialmente; para la
segunda cosecha se forma sobre brotes laterales del primer tallo.
La planta adulta está formada por:
- Un sistema radicular, tallo, hojas, pedúnculo, fruto, corona y brotes
laterales.
La composición química de la Piña contiene:
- Vitamina A
- Vitamina B
- Vitamina C
- Bromelin
- Azucares

7
4.1.4. Procesos que intervienen en la maduración.
4.1.4.1. Respiracion.
El desarrollo de todo el conjunto de reacciones que determinan la maduración,
así como el mantenimiento de la actividad celular, necesitan un suministro de
energía, y la obtienen mediante la respiración.
La respiración es un proceso de oxidación de los alimentos con liberación de
energía absolutamente, necesario para una normal evolución de la maduración.
Dela energía que se libera en la respiración sólo una parte es aprovechada por el
fruto (que la acumula en moléculas ricas en energía que utiliza después), el resto
se elimina en forma de Calor. El calor que se produce ha de tenerse en cuenta
cuando se trata de la conservación del mismo, especialmente la frigorífica. Este
proceso de oxidación puede tener lugar utilizando el oxígeno del aire, "respiración
aeróbica", o sin él, "respiración anaeróbica". Este último proceso produce mucho
menos cantidad de energía y además, conduce a la formación como productos
finales, de alcohol y ácidos orgánicos, cuya acumulación excesiva es tóxica para
las células y llega a producir la muerte. La respiración aeróbica conduce a la
formación, como productos finales, de anhídrido carbónico (CO2) y Agua (H2O).
En ambos casos, durante el proceso se producen ácidos característicos de las
frutas maduras, en una manera muy elemental se resume la respiración aeróbica
así;
C6H12O6 + 6 O² ----- > 6 CO2 + 6 H2O -f 643 KCAL
La tasa respiratoria indica la rapidez con que se produce los cambios en la
composición del producto, y se determina por la tasa de producción de dióxido de
Carbono, peso de CO² producido por unidad de peso y de tiempo (mg CO/Kg/h).
El patrón de respiración indica el cambio en la tasa de respiración con el tiempo y
se describe gráficamente como una curva.
Durante la maduración, la intensidad respiratoria, es decir, la velocidad con que
se producen los intercambios gaseosos (consumo de Os y emisión de CO²) varía,
no sigue un ritmo regular; por lo tanto los frutos pueden ser clasificados en dos
grupos: Frutos climatéricos y no Climatéricos. En los frutos climatéricos la

8
intensidad respiratoria disminuye hasta llegar a un valor mínimo, para subir
rápidamente hasta un máximo y después disminuir paulatinamente hasta
anularse. La tasa de respiración es muy elevada y muestra un gran aumento en la
producción de Etileno que coincide con su estado de madurez de consumo. Los
frutos no climatéricos (la Pifia) presentan una disminución progresiva durante todo
el periodo hasta llegar anularse con la muerte del fruto. Presenta bajas tasas de
producción de CO² y Etileno.
Fig. 2 Variación de la intensidad respiratoria entre frutos climaterios y no climaterios
Fig. 3 Clasificación de los principales frutos climaterios y no climaterios
Fuente: Wikipedia

9
4.1.4.2. Factores que afectan la respiración
1 Factores internos
a) Estado de desarrollo
b) Composición química del tejido
c) Tamaño del producto
d) Cubiertas naturales
e) Tipo de tejido
2 Factores externos
a) Temperatura
b) Acción y concentración de Etileno
c) Concentración de oxigeno
disponible
d) Concentración de anhídrido
carbónico
e) Reguladores del crecimiento
f) Lesiones en las frutas
Fuente: Elaboración Propia
4.2. Limón.
4.2.1.Origen.
De acuerdo con algunas investigaciones, el limón procede de Asia, posiblemente
de la región oeste de la India. Asimismo, se cuenta con documentos que describen
su uso desde los inicios de la medicina occidental, ya que en Grecia era
considerado limpiador de la sangre, remedio contra enfermedades respiratorias y
antitóxico. La producción del limón se encuentra en los valles y el oriente de
Bolivia; por lo general en escala reducida y producida por pequeños productores
campesinos. Las zonas importantes de producción son: la cuenca del rio Caine
(Cochabamba-Potosi), lacuenca del rio Pilcomayo (Chuquisaca-Potosi), rio chico
(Chuquisaca), Bermejo (Tarija), provincia Ichilo, el Carmen y La guardia-El Torno
(Santa Cruz). Tambien se puede observar la producción de limón en las zonas
tropicales de los Yungas de La Paz y del Chapare cochabambino.

10
4.2.2.Descripción del Producto.
El limonero, Citrus Limon, es un pequeño árbol frutal perene que puede alcanzar
los 6 metros de altura. Su fruto es el limón, una fruta comestible de sabor acido y
extremadamente fragancioso que se usa en la alimentación. El limonero posee
una corteza lisa y madera dura y amarillenta muy apreciada para trabajos de
ebanistería. Botanicamente, el limonero es una especie hibrida del genero Citrus,
familia de las rutaceas.
Forma una copa abierta con gran profusión de ramas, sus hojas son elípticas,
coriáceas de color verde mate lustroso (5 a 10 cm), terminadas en punta y con
bordes ondulados o finamente dentados.
Sus azahares presentan gruesos petalos blancos teñidos de rosa o violáceo en la
parte externa, con numerosos estambres (20-40). Surgen aislados o formando
pares a patir de yemas rojizas.
Fuente: Google
4.2.3.Maduración almacenamiento y refrigeración de los cítricos
En centros de acondicionamiento y empaque la fruta se lava, cepilla, desinfecta,
encera, selecciona, clasifica y empaca, y cuando es necesario se desverdezca
para darle mejor presentación.

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Cuando las frutas van a ser sometidas a tratamientos de desverdización
refrigeradas por periodos más o menos largo o cuando permanecen más de 24
horas antes de su selección y empaque, se recomienda pre-tratarlas con
fungicidas para prevenir su infección. Este tratamiento debe realizarse antes de
48 horas.
La desverdización normalmente se aplica a cítricos, principalmente naranjas y
mandarinas cuando a pesar de haber alcanzado la madurez exigida por el
comercio, su color permanece parcial o totalmente verde lo que es poco atractivo
en ciertos mercados. El tratamiento consiste en someter a la fruta a un flujo de
Etileno de 2 a 5 PPM en cámaras desverdizadoras, entre 20°C y 22°C con
humedades de 90% a 95% y velocidad de aire de 14 a 20 m/minuto. El contenido
de CO2 no debe exceder 0.2%. Es necesario evitar que los frutos permanezcan
más tiempo del necesario en la cámara, pues el Etileno acelera el envejecimiento
y esto limita la vida comercial de los frutos. Después de la desverdización, se
recomienda dejar reposar la fruta mínimo 12 horas antes de pasarla a la línea de
selección y empaque.
Dependiendo del mercado de destino, los cítricos pueden almacenarse por corto
tiempo a temperatura ambiente y para periodos de almacenamiento mayores
deben almacenarse en refrigeración. La fruta empacada puede almacenarse
varias semanas o meses a temperaturas de 3°C a 8°C, sin embargo, las toronjas
deben mantenerse entre 10°C a 15°C para evitar daño por frío con humedad
relativa de 85% a 90%.Temperaturas cercanas a 0°C producen daños a la mayoría
de los cítricos.
5. DESARROLLO DEL PROYECTO.
5.1. Localización y características del producto.
5.1.1. Localización del almacén.
La ciudad de Warnes, situada en el departamento de Santa Cruz, a 30 km al norte
de Santa Cruz de la Sierra, la capital departamental, con la que está comunicada
por carretera. La zona presenta un clima cálido y húmedo.

12
Fuente: Encarta 2009
5.2. Cantidad y características del producto.
La cantidad para almacenar es de 15 toneladas de piña y 8 toneladas de limon a
diario, demanda estimada por consumo y exportación.
Para el diseño se va a tomar los siguientes valores característicos de la piña y el
limón
Para la PIÑA:
PRODUCTO PIÑA
Temperatura de almacenaje 7 - 8 O
C
Humedad relativa 85 - 90 %
Calor especifico antes de la congelación 0.96 [Kcal/Kg*O
C]
Calor de respiración 0.549 [Kcal/Kg*24hrs]

13
Para el LIMON:
PRODUCTO LIMON
Temperatura de almacenaje 9 - 10 O
C
Humedad relativa 85 - 90 %
Calor especifico antes de la congelación 0.92 [Kcal/Kg*O
C]
Calor de respiración 0.525 [Kcal/Kg*24hrs]
5.3. Determinación de la cámara de almacenamiento.
5.3.1.Cámara de Piñas.
Para la conservación de piñas partimos de las dimensiones de una piña.
Aproximadamente una piña promedio tiene una altura de 30 Cm, y un diámetro
aproximado de 20 Cm. Por lo tanto para un buen almacenamiento diseñamos una
caja que contiene cuatro piñas. Con las siguientes dimensiones:
Ancho [mm] Largo [mm] Alto [mm]
700 700 350
Fuente: Elaboración propia
Prosiguiendo con el cálculo en cada estante se tiene cinco niveles y en cada nivel
se tiene 6 cajas. Con las siguientes dimensiones:

14
Altura entre
almacenes
[mm]
Altura entre
piso almacén
[mm]
2400 1650 2800 500 300
En el almacén se instalara 63 estantes, para tener una capacidad de 15 toneladas.

15
5.3.2.Cámara de Limones.
Para la conservación de limones partimos de las dimensiones de un limón.
Aproximadamente un limón promedio tiene un diámetro aproximado de 4 Cm. Por
lo tanto para un buen almacenamiento diseñamos una caja que contiene
doscientos limones. Con las siguientes dimensiones:
200 300 120

16
El cálculo nos indica que en cada estante se tiene diez niveles y en cada nivel se
tiene 6 cajas. Con las siguientes dimensiones:
Altura entre
almacenes
[mm]
Altura entre
piso almacén
[mm]
606 1206 2300 200 300

17
En el almacén se instalara 15 estantes, para tener una capacidad de 6 toneladas
de limón.
5.4. Calculo de Carga.
5.4.1.Cámara para las piñas
EXTERIOR
Tamb = 26O
C
HR = 74%
INTERIOR
Tcam = 7O
C
HR = 87%

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Para la conservación de piñas tenemos que cada caja contiene cuatro piñas la
cual pesa 8Kg, en cada estante se tiene cinco niveles y en cada nivel se tiene 6
cajas, entonces en cada estante se tiene 240Kg y la cámara tiene 63 estantes, por
lo cual se tendría 15120Kg de piñas. Esta carga será almacenada por 24 Hrs lo
que nos daría un flujo másico de 630 Kg/Hrs, con esto calculamos la carga en la
cámara de conservación de piñas:
 
 
* *( )
630 *0.96 * *( 26 7 )
11491.2
piña amb cam
O O O
piña
piña
Q m Cp T T
Q Kg Hrs Kcal Kg C C C
Q Kcal Hrs
 
   

5.4.2.Cámara para los limones
EXTERIOR
Tamb=26O
C
HR= 74%
INTERIOR
Tcam= 9O
C
HR= 87%
Para la conservación de limones tenemos que cada caja contiene doscientos
limones la cual pesa 10Kg, en cada estante se tiene diez niveles y en cada nivel
se tiene 6 cajas, entonces en cada estante se tiene 600Kg y la cámara tiene 15
estantes, por lo cual se tendría 9000Kg de piñas. Esta carga será almacenada por
24 Hrs lo que nos daría un flujo másico de 375 Kg/Hrs, con esto calculamos la
carga en la cámara de conservación de piñas:
 
 
lim
lim
lim
* *( )
375 *0.92 * *( 26 9 )
5865
ones amb cam
O O O
ones
ones
Q m Cp T T
Q Kg Hrs Kcal Kg C C C
Q Kcal Hrs
 
   

5.4.3.Carga paredes pisos y techos
5.4.3.1. Paredes
Las paredes estarán hechas exteriormente de ladrillos de 6 huecos y en el extremo
interior se tendrá un aislamiento de poliuretano (para un buen aislamiento), se
recomienda un espesor de poliuretano de 10cm y en el interior se tendrá placas

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de acero inoxidable, hay que mencionar que se tendrá un revoque de yeso en el
interior y en el exterior. Si realizamos un cote transversal se tendrá:
Fuente: proyecto de refrigeración pasado
MATERIAL ESPESOR CONDUCTIVIDAD
Estuco liso 0.008 m 1.0 [Cal/h*m*o
c]
Ladrillo de 6 huecos 0.092 m 0.6 [Cal/h*m*o
c]
Poliuretano 0.1 m 0.017 [Cal/h*m*o
c]
Placa de acero 0.002 m 58 [Cal/h*m*o
c]
Para encontrar los coeficientes peculiares, tomando en cuenta que en la cara
externa la velocidad del aire promedio en Warnes es 24 Km/hrs y la temperatura
promedio de 26O
C, fo es de 27.2 [Kcal/h*m2
*o
c] y fi es de 6.8 [Kcal/h*m2
*o
c].
2
2
27.2
* *
6.8
* *
o O
i O
Kcal
f
h m C
Kcal
f
h m C
 
   
 
  
 
Con lo que determinamos su coeficiente global de transmisión de calor

20
3 41 2
1 2 3 4
2
1 1 1
1 1 0.008 0.092 0.1 0.002 1
6.227
27.2 1 0.6 0.017 58 6.8
0.160
* *
o i
O
x xx x
U f k k k k f
U
Kcal
U
h m C
     
      
 
   
5.4.3.2. Techo
Material Espesor [m]
Conductividad
[Kcal/h*m2
*o
c]
Hormigón 0.1 1.2
Aislante poli estireno 0.05 0.03
Estuco liso
(mortero para revoques)
0.02 1.0
2
0.486
* * O
Kcal
U
h m C
 
  
 
5.4.3.3. Piso
Material Espesor [m]
Conductividad
[Kcal/h*m2
*o
c]
Hormigón 0.05 1.2
Aislante poli estireno 0.05 0.03
Piedra loza 0.1 0.8
2
0.472
* * O
Kcal
U
h m C
 
  
 
CAMARA DIRECCION U [Kcal/h*m2
*o
c] Area m2
PIÑAS
Exterior 0.160 455
Techo 0.486 966
Piso 0.472 966

21
LIMONES Exterior 0.160 168
Techo 0.486 144
Piso 0.472 144
A continuación realizamos el calculo de cargas por conducción en cada cámara
CAMARA DIRECCION U [Kcal/h*m2
*o
c] Area m2 ∆T
Q
[Kcal/h]
Qtot
[Kcal/h]
PIÑAS
Exterior 0.160 455 19 1383.2
10303.24Techo 0.486 966 19 8920.04
Piso 0.472 966 0 0
LIMONES
Exterior 0.160 168 17 456.96
1782.63Techo 0.486 144 17 1189.73
Piso 0.472 144 2 135.94
5.4.4.Ocupantes
Para los ocupantes solo se tendrá en el área de almacenamiento de piñas a 8
personas:
235
8* 235
1880
personas
p
personas
piña
personas
piña
Kcal
C
h
Kcal
Q
h
Kcal
Q
h
 
  
 
 
  
 
 
  
 
Para los ocupantes en la cámara de almacenamiento de limones se tendrán a 4
personas:
235
4* 235
940
personas
p
personas
piña
personas
piña
Kcal
C
h
Kcal
Q
h
Kcal
Q
h
 
  
 
 
  
 
 
  
 

22
5.4.5.Iluminación
Para la cámara de piñas se tienen 180 luminarias con tubos fluorescentes de 40W
min
min
min
* * * * *
24
2
180* 40* 0.5* 1.2* 0.75*
24
270
ilu acion
ilu acion
ilu acion
H
Q N Pot Cu Ct fu
h
Q
Kcal
Q
h


 
   
Para la cámara de los limones se tiene 30 luminarias con tubos fluorescentes de
40W
min
min
min
* * * * *
24
2
30* 40* 0.45* 1.2* 0.75*
24
40.5
ilu acion
ilu acion
ilu acion
H
Q N Pot Cu Ct fu
h
Q
Kcal
Q
h


 
   
5.4.6.Infiltración
5.4.6.1. Carga por infiltración por grietas.
Para una cámara de piñas:
inf 1 inf
3
inf 1
* * *
8
* * 0.74* 1.97
3 3
piñas
aire
piñas
Q V Cp T
Lpr m
V e Leq e
h
 
 
     
 
 
3
inf 1 3
inf 1
1.97 * 1.2 * 0.245 * 26 7
*
11.004
piñas O
O
piñas
m Kg Kcal
Q C
h m Kg C
Kcal
Q
h
    
     
    
 
  
 

23
Para una cámara de limones
 
lim
inf 1 inf
3
lim
inf 1
3
lim
inf 1 3
lim
inf 1
* * *
7
* * 0.74* 1.73
3 3
1.73 * 1.2 * 0.245 * 26 9
*
8.646
ones
aire
ones
ones O
O
ones
Q V Cp T
Lpr m
V e Leq e
h
m Kg Kcal
Q C
h m Kg C
Kcal
Q
h
 
 
     
 
    
     
    
 
  
 
5.4.6.2. Carga por infiltración por puertas
Para la abertura de puertas de la tabla 22-15 “Stoecker, refrigeración y aire
acondicionado” (anexo 3) para un volumen de cámara de las piñas de 3381 m3
se tiene un valor de 1.4 sustituciones de aire en 24 hrs. Entonces el volumen de
aire infiltrado es:
3
inf 2
3
inf 2
1.4
3381 *
24 24
197.22
piñas
cam
piñas
f
V V m
h h
m
V
h
 

La carga debido a la apertura de puerta es:
 
inf 2 inf 2
3
inf 2 3
inf 2
* * *
197.22 * 1.2 * 0.245 * 26 7
*
1101.67
piñas
a
piñas O
O
piñas
Q V Cp T
m Kg Kcal
Q C
h m Kg C
Kcal
Q
h
 
    
     
    
 
  
 
De igual modo para los limones

24
 
lim 3
inf 2
3
lim
inf 2
lim
inf 2 inf 2
3
lim
inf 2 3
lim
inf 2
3.67
504 *
24 24
77.07
* * *
77.07 * 1.2 * 0.245 * 26 9
*
385.19
ones
cam
ones
ones
a
ones O
O
ones
f
V V m
h h
m
V
h
Q V Cp T
m Kg Kcal
Q C
h m Kg C
Kcal
Q
h

 

 
    
     
    
 
  
 
5.4.7.Carga térmica debido a la ventilación
*piñas ro
VENT ventV V N personas
Según la tabla 22-16 del Stocker tenemos que 0.201ventV  es para un almacén.
 
3 3
3
3
60 min
0.201 * 8 96.48
min* 1
* * *
96.48 * 1.2 * 0.245 * 26 7
*
538.94
piñas
VENT
PIÑAS piñas
VENT VENT a
PIÑAS O
VENT O
PIÑAS
VENT
m m
V per
per h h
Q V Cp T
m Kg Kcal
Q C
h m Kg C
Kcal
Q
h

 
   
 
 
    
     
    
 
  
 
De igual modo para los limones considerando que operan en el almacén 4
personas:
241.10LIMONES
VENT
Kcal
Q
h
 
  
 
5.4.8.Calor latente
Calculo del volumen total infiltrado
 
inf 1 inf 2
3
3
1.97 197.22 96.48
295.67
piña piña piña piña
totalINF VENT
piña
totalINF
piña
totalINF
V V V V
m
V
h
m
V
h
  
 
    
 
 
  
 

25
Calculo del calor latente infiltrado, ventilado
 0* *piña piña
lat totalINF a iQ V    
Tamb=26O
C
HR= 74%
Tcam= 7O
C
HR= 87%
0 =0.017 i =0.0058
Entonces
 
3
2
3
sec 2
295.67 * 1.2 * 0.017 0.0058 * 590
2344.54
piña H O
lat
aire o H O
piña
lat
Kgm Kg Kcal
Q
h m Kg Kg
Kcal
Q
h
      
        
      
 
  
 
Para el cálculo del calor latente en el almacén de los limones
 
lim lim lim lim
inf 1 inf 2
3
lim
3
lim
1.73 77.07 48.24
127.04
ones ones ones ones
totalINF VENT
ones
totalINF
ones
totalINF
V V V V
m
V
h
m
V
h
  
 
    
 
 
  
 
Calculo del calor latente infiltrado, ventilado
 lim lim
0* *ones ones
lat totalINF a iQ V    
Tamb=26O
C
HR= 74%
Tcam= 9O
C
HR= 87%
0 =0.017 i =0.0067
Entonces

26
 
3
lim 2
3
sec 2
lim
127.04 * 1.2 * 0.017 0.0067 * 590
926.43
ones H O
lat
aire o H O
ones
lat
Kgm Kg Kcal
Q
h m Kg Kg
Kcal
Q
h
      
        
      
 
  
 
5.4.9.Carga total
PRODUCTO PIÑA LIMONES
Q
Kcal
h
 
 
 
Kcal
h
 
 
 
Producto 11491.2 5865
Paredes, piso y techo 10303.24 1782.63
Ocupantes 1880 940
Iluminación 270 40.5
Infiltración 1112.67 393.84
Ventilación 538.94 241.1
Latente 2344.54 926.43
Q 27940.59 10189.5
Por lo tanto:
Para la Piña tenemos una carga total de: 9.24 Ton de refrigeración.
Para el limón tenemos una carga total de: 3.37 Ton de refrigeración.
5.5. Determinación del refrigerante.
Se deben considerar los efectos de la liberación de los refrigerantes en la
atmósfera, y su incidencia sobre el cambio de la capa de ozono que protege la
Tierra de los rayos UV del sol, en especial los refrigerantes CFC
(Clorofluorocarbonos) y los HCFC (Hidroclorofluorocarbonos).
Posteriormente se han encontrado otras soluciones para sustituir los anteriores
refrigerantes, son conocidas con el nombre de "refrigerantes verdes", como el
R407C, el R134A y el R410A.

27
En consecuencia con lo anterior planteamiento el refrigerante de que se usara en
el presente proyecto será el R134 que tiene una tendencia mundial de reemplazo
al R12 y resulta más viable en la industria química, para el diseño cuyas
características y propiedades termodinámicas se listan a continuación.
Tabla de propiedades del refrigerante R=134
Fuente (salvador ESCODA S.A.)
El refrigerante R134a puede ser encontrado también con otras denominaciones:
- Refrigerante 134a.
- Klea 134ª
- Suva cold Mp.
- Forane 134a.
- Reclin 134ª.
- DF3 CH2 E.

28
Los principales fabricantes del R134A son:
- Allied Signal.
- Atochen.
- Daikin.
- Dupunt.
- Hoechst.
- Salvador Escoda S.A.
5.6. Ciclo de compresión a utilizar.
Debido a las características de almacenamiento de nuestros productos, ya que se
encuentran separados por una distancia considerable entre un almacén del otro,
el diseño del sistema para el almacenaje de Piñas y limones deberá ser
necesariamente un ciclo estándar en cada almacén.
Entonces mediante el software COOLPACK, vamos a calcular todas las variables
de diseño para nuestro ciclo estándar, para lo cual necesitamos unos datos de
entrada que son los siguientes.
𝑇𝑐𝑜𝑛𝑑. = 𝑇𝑎𝑚𝑏 + ∆𝑇𝑐𝑜𝑛𝑑. ∆𝑇𝑐𝑜𝑛𝑑. = 7 𝑎 14 º𝐶
𝑇𝑒𝑣𝑎𝑝. = 𝑇𝑐𝑎𝑚𝑎𝑟𝑎 − ∆𝑇𝑒𝑣𝑎𝑝. ∆𝑇𝑒𝑣𝑎𝑝. = 5 𝑎 10 º𝐶
En nuestro caso elegimos para la Piña:
𝑇𝑐𝑜𝑛𝑑. = 𝑇𝑎𝑚𝑏 + ∆𝑇𝑐𝑜𝑛𝑑. = 26 + 10
𝑇𝑐𝑜𝑛𝑑. = 36º𝐶
𝑇𝑒𝑣𝑎𝑝. = 𝑇𝑐𝑎𝑚𝑎𝑟𝑎 − ∆𝑇𝑒𝑣𝑎𝑝. = 7 − 7
𝑇𝑒𝑣𝑎𝑝. = 0º𝐶

29
Datos obtenidos en el SOFTWARE COOLPACK, para la PIÑA:

30
Tabla obtenida en los puntos del ciclo:
Mediante la capacidad de refrigeración hallada, podemos encontrar todos los
requerimientos del ciclo:
Donde obtenemos los datos que nos ayudaran a buscar en catálogos:
COP = 6.27
𝑊𝐶𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑜𝑟 = 5.180 𝐾𝑊 = 6.95 𝐻𝑃
𝑚 = 0.221̇
𝐾𝑔
𝑠

31
Datos obtenidos en el SOFTWARE COOLPACK, para el LIMON:

32
Tabla obtenida en los puntos del ciclo:
Mediante la capacidad de refrigeración hallada, podemos encontrar todos los
requerimientos del ciclo:
Donde obtenemos los datos que nos ayudaran a buscar en catálogos:
COP = 6.75
𝑊𝐶𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑜𝑟 = 1.755 𝐾𝑊 = 2.35 𝐻𝑃
𝑚 = 0.07̇
𝐾𝑔
𝑠

33
5.7. Compresor.
5.7.1.Compresor para la Piña
De acuerdo a la capacidad obtenida nos vamos a catálogos para obtener el mejor:
𝑄 𝐶 = 27940.59
𝐾𝑐𝑎𝑙
ℎ
∙
4.186 𝐾𝐽
1 𝐾𝑐𝑎𝑙
∙
1 ℎ
3600 𝑠
𝑄 𝐶 = 32.49 𝐾𝑊
𝑄 𝐶 = 32 490 𝑊
Este valor hallado corresponde a todos las condiciones de diseño, por lo tanto sus
características son:
DANFOSS
Modelo LTZ200
𝑇𝑒𝑣𝑎𝑝 -20ºC
𝑇𝑐𝑜𝑛𝑑 35ºC
CAP 33 300 W
𝑊𝐶 16.89 W
33300 W

34
5.7.2.Compresor para el limón.
𝑄 𝐶 = 10 189
𝐾𝑐𝑎𝑙
ℎ
∙
4.186 𝐾𝐽
1 𝐾𝑐𝑎𝑙
∙
1 ℎ
3600 𝑠
𝑄 𝐶 = 11.85 𝐾𝑊
𝑄 𝐶 = 11 850 𝑊
DANFOSS
Modelo LTZ100
𝑇𝑒𝑣𝑎𝑝 -25ºC
𝑇𝑐𝑜𝑛𝑑 35ºC
CAP 12 850 W
𝑊𝐶 7.67 KW
12 850 W

35
5.8. Evaporador.
5.8.1. Evaporador para la Piña.
𝑄 𝑒 = 37.60 𝐾𝑊
𝑄 𝑒 = 37 600 𝑊
INTARCON
Modelo MJH-NF
Temperatura media 𝑇𝑐 10 a -5ºC
CAP 6.4 a 54 KW
5.8.2.Evaporador para el limón.
𝑄 𝑒 = 13.605 𝐾𝑊
𝑄 𝑒 = 13 605 𝑊
6.4 - 54 KW

36
INTARCON
Modelo MJH-NF
𝑇𝑐 10 a -5ºC
CAP 4.3 a 16 KW
5.9. Determinación de la Válvula de Expansión.
5.9.1.Válvula de expansión para la piña.
𝑄 𝑒 = 32.49 𝐾𝑊
𝑄 𝑒 = 32 490 𝑊
4.3 - 16 KW

37
5.9.2.Válvula de expansión para el limon.
𝑄 𝑒 = 11.85 𝐾𝑊
𝑄 𝑒 = 11 850 𝑊

38
5.10. Condensador.
5.10.1. Condensador de la piña.
𝑄 𝐶 = 37.60 𝐾𝑊
𝑄 𝐶 = 37 600 𝑊
Este valor hallado corresponde a todas las condiciones de diseño, por lo tanto sus
SEA-BIRD
Modelo SH135/6SB/70.25
𝑇𝑎𝑚𝑏 (max) 43ºC
CAP 42 800 W
𝑃𝑒 17.71 KW
42 800 W

39
5.10.2. Condensador de la piña.
𝑄 𝑒 = 13.605 𝐾𝑊
𝑄 𝑒 = 13 605 𝑊
Este valor hallado corresponde a todas las condiciones de diseño, por lo tanto sus
SEA-BIRD
Modelo SH135/6SB/70.25
𝑇𝑎𝑚𝑏 (max) 43ºC
CAP 14 295 W
𝑃𝑒 5.20 KW
14 295 W

40
6. CONCLUSIONES.
Debido a las condiciones ambientales en la ciudad de Warnes Santa Cruz de la
Sierra, ha provocado un análisis de un sistema adecuado para satisfacer la
demanda de almacenamiento controlado. La diversidad de diseños que se podrían
plantear nos ha llevado a evaluarlos y utilizar un sistema de refrigeración de ciclo
estándar. Estos sistemas nos han demostrado que el diseño de un sistema
genérico para todos los almacenes es imposible, porque cada almacén tiene
requerimientos diferentes provocando cambios en todo el sistema, es por tanto
que los cálculos se tendrán que hacer en cada diseño de sistemas de
refrigeración.
7. RECOMENDACIONES.
Se recomienda que los almacenes deben permanecer cerrados, también sería
conveniente que los almacenes estén cercanos para así diseñar un sistema
multietapa que provocaría una reducción y ahorro de potencia en el equipo.
8. BIBLIOGRAFIA
- Refrigeración y aire acondicionado, Stoecker
- Principios y refrigeración, Edgard Pita
- www.fao.org/docrep/004/T0566s/T0566S12.htm
- www.senamhi.gov.bo/
9. SOFTWARE.
- COOLPACK
- TERMOFLUENT
- SOLID WORKS 20013

41
10. ANEXOS.
Tablas obtenidas en la página de SENAMI

42
Catalogos Utilizados:
Compresor:
Evaporadores.

43
Valvula de Expansion:
Condensador:

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