Se describe el diseño, construcción y prueba de un sistema de enfriamiento evaporativo para frutas y vegetales que permite extender su preservación por periodos de tiempo más largos.

1. Operaciones unitarias 2
Desarrollo de un sistema de enfriamiento de evaporación activa
de almacenamiento a corto plazo de productos de agricultura
tropical
Salido Barajas Angel Gerardo
15/09/16

2. Desarrollo de un sistema de enfriamiento de
evaporación activa de almacenamiento a corto
plazo de productos de agricultura tropical
• Autores:
• Revista: Agric Eng Int: CIGR Journal
• Volumen: 15
• Numero: 4
• Año: 2013
• Paginas: 307-313

3. Secciones de la presentación
• Introducción
• Materiales y métodos
• Resultados y Discusión
• Conclusión

4. Introducción

5. • Vegetales y frutas son generalmente clasificadas como alimentos perecederos,
si no son procesados de manera rápida al ser cosechados, lo que puede
propiciar su proceso de putrefacción especialmente en condiciones cálidas.

6. • El banco mundial y la FAO están enfocados en encontrar alternativas mas
económicas para el almacenamiento de frutas y vegetales, basado en los
principios de enfriamiento por evaporación. El principio recae en el
enfriamiento por evaporación Cuando el agua se evapora produce un
considerable efecto de enfriamiento.

7. Materiales y métodos

8. Diseño y consideraciones del sistema de
enfriamiento por evaporación
Las siguientes consideraciones deben hacerse en el diseño:
• 1. El sistema es relativamente liviano para facilitar su movimiento
• 2. LA recirculación de agua debe incorporarse de modo que necesite
mínima atención
• 3. Debe tener una superficie uniforme
• 4. El flujo de agua del tanque superior es constante
• 5. Recirculacion de agua automática para garantizar la mínima atención

9. Calculo de diseño
• Estableciendo tamaño y capacidad de almacenamiento
La forma del enfriador se asume como un hexágono regular que presente una
amplia superficie para la circulación aérea (Manuwa and Odey, 2012). LA
capacidad será calculada por una ecuación geométrica simple.

10. • Diseño de carga de calor
El aire frio y húmedo de la almohadilla requiere remover el calor total del
sistema de enfriamiento por evaporación. El parámetro mas importante para
determinar el diseño del proceso de enfriamiento y equipo es el tiempo que
tomara y el calor. Los siguientes son los puntos de calor que deben ser
removidos:
Calor por conducción, Calor de campo del producto, Calor de respiración e
Infiltración

11. • Requerimiento de aire
Es el volumen total de aire por minuto requerido para remover el total de calor
sensible del enfriador. Es calculado usando ecuaciones estándar de la literatura
(Harris, 1995). Basado en el volumen de aire requerido, un abanico axial puede
ser seleccionado.
• Diseño de almohadilla
La almohadilla debe estar hecha de fibra de palma. El área de la almohadilla,
espesor y volumen es calculado en ecuaciones estándar que se puede encontrar
en (Gupta et al., 1995).

12. • Circulación del agua
El agua continuamente esta circulado y pasando por las almohadillas durante la
operación. Una bomba de .375 kW es seleccionada en base a la altura y volumen
del tanque de agua. Una bomba con una capacidad de envió de agua de 40
L/min con un máximo de envió al tope de 30 metros son usados para llevar el
agua del fondo a la parte superior. Con un flujo de .4 L/segundo
• Requerimiento de poder
El enfriador consiste en tres pequeños abanicos axiales de .02 kW cada uno y
una bomba de .37kW de poder. El consumo total de energía es obtenido con una
suma de los componentes.

13. Descripción del sistema de enfriamiento por
evaporación
El enfriador de la figura 1 esta formado por .24 metros cúbicos
con un almacén hexagonal montado en una franja de acero
inoxidable con compartimentos para almacenar frutas y
vegetales. Las paredes internas son hojas de aluminio, y en la
pared exterior separado por fibra de vidrio para garantizar la
separación del sistema. El exterior de la pared es de color plata
para incrementar el reflejo y disminuir el ratio de absorción de
calor.

14. Pruebas experimentales
• Las pruebas experimentales fueron con las almohadillas de enfriamiento
hechas de fibra de palma con una velocidad aérea de 4 m por segundo. El
enfriador fue cargado con dos kilos de calabaza y hojas de amaranto entre
otras para estudiar la efectividad del diseño. agua fluyo a través de la
almohadilla hasta el fondo para posteriormente recircular por la bomba
aproximadamente una hora para saturar la almohadilla con el agua antes de
cargar el enfriador con vegetales. Luego se pusieron los vegetales, se ajusto la
velocidad de 4 m/s y se encendió el abanico.

15. Evaluación del desempeño
La capacidad de enfriamiento y la eficiencia del
mismo están definidos por la ecuación 1, 2 y la
ecuación 3 es ampliamente usada para evaluar el
índice de desempeño de enfriamiento por
evaporación directa.
Tdb temperatura del bulbo seco en el ambiente
Ts temperatra del bulbo seco del espacio de
enfriamiento
TW temperatura del bulbo húmedo en el ambiente
Vsc promedio del flujo del aire
Vsi flujo del aire

16. Resultados y discusión

18. Conclusión

19. • Un sistema de enfriamiento por evaporación activo fue diseñado,
desarrollado y evaluado para comprobar su efectividad en almacenamiento
de corto plazo de frutas y vegetales. El enfriador es portable con un volumen
de .24 m3. El enfriador por evaporación desarrollado fue capaz de diminuir
la temperatura acercándose a la temperatura del bulbo de humedad del
ambiente y de aumentar la humedad relativa un 96.8%. El enfriador fue
probado con calabaza y amaranto y logro mantener una temperatura
favorable y humedad relativa para un almacenaje seguro por 8 dias.

20. Gracias por su atención