Se diseñó un enfriador evaporativo portátil para estudiar el efecto de diferentes materiales de relleno.

1. Diseño, desarrollo y evaluación de
desempeño de un enfriador evaporativo
JORGE ALBERTO VALENZUELA CAYCEDO
OPERACIONES UNITARIAS II
SEMESTRE 2018-2
INSTRUCTOR: MARCO ANTONIO NUÑEZ ESQUER
HERMOSILLO, SONORA A 13 DE SEPTIEMBRE 2018
UNIVERSIDAD DE SONORA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA Y METALURGIA

2. Diseño, desarrollo y evaluación de desempeño de
un enfriador evaporativo
 Rajendra Kenghe
 Nilesh Fule
Departamento de Ingeniería de Procesos Agrícolas, Mahatma Phule Krishi Vidyapeeth, Rahuri,
India.
 Kalyani Kenghe
Departamento de Ingeniería Mecánica, Sanjivani College of Engineering, Kopargaon, India.
International Journal of Science, Technology and Society
Special Issue: Design Innovations for Sustainable Development.
Vol. 3, No. 2-2, 2015, pp. 1-5. doi: 10.11648/j.ijsts.s.2015030202.11

3. Contenido
I. Justificación
II. Materiales y métodos
III. Resultados y conclusiones
IV. Conclusiones

4. Justificación

5.  El enfriamiento evaporativo es un proceso adiabático por lo que el almacenamiento es más
eficiente energéticamente que uno mecánico de refrigeración.
 En los sistemas de refrigeración existentes, las condiciones de almacenamiento adecuadas a
menudo no se consideran ya que los artículos almacenados (vegetales) son normalmente
sometidos a un congelamiento excesivo.
 Gran parte de las pérdidas posteriores a la cosecha de frutas y verduras en los países en
desarrollo se debe a la falta de instalaciones de almacenamiento adecuado.

6. Materiales y Métodos

7. Figura 1. Diferentes
vistas del enfriador
evaporativo.
(a) Vista superior
(b) Vista Frontal
(c) Vista Lateral

8. Diseño de componentes
 El prototipo portátil fue diseñado para el almacenamiento de 50 kg de frutas
frescas que tienen dimensiones de 1220 x 860 x 787 mm.
 El espacio libre entre dos capas de red se llenó con cinco materiales de relleno, a
saber, fibra de coco, polvo de sierra más bolsa de yute, empaque de enfriamiento
ECC, sábana de wala y bolsa de yute.
 Para la fácil aplicación del relleno y el aprovechamiento neto del espacio interior se
colocó una puerta con mango.

9.  La distribución del agua se logró a través de laterales con goteros
utilizados para administrar el agua sobre el material de relleno
intercalado entre dos capas de red.
 Se utilizaron dos tanques de agua como depósito para cumplir el
requisito de agua del equipo. Estos fueron elevados desde la parte
superior del enfriador evaporativo para la circulación natural del
agua.

10. Partes del equipo Material Tamaño
Base Chapa de hierro galvanizada 1220x770x787 (mm)
Marco externo Acero dulce 1180x820x800 (mm)
Marco interno Acero dulce 1080x720x800 (mm)
Puerta Acero dulce 980x650x50 (mm)
Llantas Rueda giratoria 6 pulgadas diam.
Red Acero galvanizado 20x20 (mm)
Laterales PVC 12 mm diam.
Goteros PVC 1 No/150 mm de longitud del lateral
Tanque de agua PVC 2 nos. 170 mm de diam
Tabla 1. El enfriador
evaporativo (OFEC)
consiste en las
siguientes partes
principales y
especificaciones.

11. Figura 2. Vista
fotográfica del
enfriador
evaporativo

12. 1. La temperatura ambiente y del gabinete se midió usando un termómetro digital y la
humedad relativa con un medidor humedad-temperatura digital.
2. El peso de los productos (conservados y no conservados) se determinó mediante el
uso de una balanza digital a las 10:00, 14:00 y 18:00 horas.
3. El sistema de enfriamiento evaporativo fue probado durante un período de 16 días
con 50 kg de fruta sapota.
4. La cámara fue probada para conocer su aptitud para reducir la temperatura
mientras se mantiene el aumento de humedad relativa.
Selección del material de relleno

13. 4. El experimento se llevó a cabo utilizando el desarrollado sistema de enfriamiento por
evaporación sin carga por 7 días.
5. El sistema también se usó en condiciones de carga para preservar la fruta sapota por
otros 16 días.
6. Durante el período de prueba, el termómetro era suspendido en la cámara a través de
un pequeño orificio en el gabinete para determinar la variación de temperatura en la
cámara, mientras que una muestra de control de 50 kg de fruta de sapota se colocó en
un bandeja expuesta al aire libre.

14. Eficiencia de enfriamiento
Es un parámetro utilizado para evaluar el rendimiento del equipo. Se
define de la siguiente forma:
η =
𝑻 𝒅−𝑻 𝒄
𝑻 𝒅−𝑻 𝒘
𝒙 𝟏𝟎𝟎
donde,
Td: Temperatura de bulbo seco del aire ambiente.
Tw: Temperatura de bulbo húmedo del aire ambiente.
Tc: Temperatura de bulbo húmedo del aire enfriado en °C.

15. Porcentaje de Perdida de Peso (PLW)
Se determinó pesando las frutas Sapota después de intervalos de 4 días
de almacenamiento y aplicando la siguiente ecuación a los datos
obtenidos:
𝑷𝑳𝑾 =
𝑾 𝟏 − 𝑾 𝟐
𝑾 𝟏
𝒙 𝟏𝟎𝟎
donde,
W1: Peso de la muestra antes de ser almacenada.
W2: Peso de la muestra después de ser almacenada.

16. Resultados y discusiones

17. Efecto de los materiales de relleno en la
perdida de peso (PLW)

18. Efecto del material de relleno en la
temperatura interior

19. Efecto de los materiales de relleno en la
humedad relativa interior

20. Efecto de los materiales de relleno en la
eficiencia de enfriamiento

21. Conclusiones

22.  1. El porcentaje de pérdida de peso (PLW) varió entre 2.50 y 15.45%. La
pérdida de peso máxima ocurrió en el empaque de enfriamiento ECC
mientras que se encontró un mínimo (13.29%) en la fibra de coco. El PLW
se incrementó con el aumento del periodo de almacenamiento para
todos los materiales.
 2. La máxima humedad relativa interna se registro en la fibra de coco
con un 90% cuando la humedad relativa ambiental promedio fue del
59%.

23.  3. La temperatura interior mínima se registro en la fibra de coco. Fue de
16.5 °C cuando la temperatura ambiente promedio fue de 290 °C.
 4. El periodo de conservación máximo de las de frutas almacenadas fue
de 16 días utilizando la fibra de coco. Para la muestra de control se
encontró una vida de almacenamiento mínima de 4 días y 12 días en el
empaque de enfriamiento ECC.

24.  5. La mayor eficiencia de enfriamiento del 90% se registró en la fibra de
coco, seguido por la bolsa de yute 83%.
 6. La fibra de coco fue el material de relleno más económico entre
todos.
 7. La fibra de coco fue el mejor relleno para aumentar la vida útil (hasta
12 días) de las frutas Sapota.

25. ¡¡¡GRACIAS POR SU
ATENCION!!!