Este documento describe el diseño de una cámara de refrigeración para almacenar carne de pavo. La cámara almacenará 900 kg de carne de pavo por día a una temperatura de -12°C. Se ubicará en Lima y tendrá paredes de ladrillo de 12cm de espesor recubiertas con poliestireno expandido. El documento proporciona cálculos detallados para determinar la ganancia de calor por las paredes, el aire infiltrado, el producto y las cargas suplementarias. Luego

1. DISEÑO DE UNA CÁMARA DE REFRIGERACIÓN
Se requiere destinar un ambiente de congelamiento o conservación para el
siguiente caso:
Producto: Carne de pavo (congelado)
Movimiento del producto: 900 kg/día
Con una capacidad máxima de 120 pavos de 10 kilos ósea 1200kg
Condiciones de Almacenamiento:
Lugar de ubicación: Lima
Temperatura de almacenamiento: -12 ºC
Humedad relativa: 75%
Tiempo de almacenamiento máximo: 6 meses
Temperatura del exterior: 27 ºC
Material de las paredes: Ladrillo común con espesor promedio de 12cm
Tipo de aislante: Poliestireno expandido
Superficie expuesta al sol: Techo
Número de personas trabajando: 2 estando 3 horas al día en la cámara
Iluminación: 2 focos de 40w
Motor y ventilador de 3 / 4 de HP trabajando 20 horas diarias
El área de la cámara es de 7.1 metros de la largo, 2.7 metros de ancho con 2.3
metros de alto, la puerta de la cámara es 2 metros de alto y 0.8 centímetros de
ancho.

2. I. Desarrollo de la solución :
Ancho promedio = 12cm
Cámara de Congelación:
Producto: carne de pavo
Masa: 900 Kg/día
Temperatura de congelamiento: -12°C
Temperatura exterior: 27°C
Calor de las paredes:
Aislamiento: Poliuretano expandido
Espesor del ladrillo de la cámara: 12cm
Para calcular el calor que atraviesa cualquier pared o el techo debemos aplicar:
Donde:
A es el área de la pared en m2
es la diferencia de temperatura en °C (Text. – Tcam.)
Resistencia para la transferencia de calor por parte de la pared (
Resistencia para la transferencia de calor por parte del aislante (
)
)

3. GANANCIA DE CALOR POR PAREDES
Determinación de áreas de transferencia:
Determinación de resistencia de transferencia de calor:
Determinación del espesor del aislante:

4. Resistencia de transferencia de calor:
Determinación de calor por paredes

5. Nota: Para el cálculo del calor del techo se debe considerar la influencia del sol
Entonces el calor que se transfieren por las paredes es la sumatoria de las anteriores
CALOR DEL AIRE INFILTRADO:
Para calcular el calor de aire infiltrado debemos aplicar la siguiente fórmula:

6. Donde:
es el volumen de la cámara en m3
es el número de renovaciones al día.
es el calor de aire eliminado en kcal/m3
Para el cálculo debemos extraer los datos de las siguientes tablas:

7. Por ello:
Pero el total de energía encontrada es por día, por ello se debe calcular por hora.
CALOR DEL PRODUCTO:
Para calcular el calor de los productos en sobre y bajo congelamiento debemos aplicar la
siguiente fórmula:
Y para calor de congelamiento se usa:
Donde:
es la masa del producto en kg/día.
es el calor específico en
es el calor específico latente en

8. Para ello se debe usar la siguiente tabla:
Calor de sobre congelamiento
de sobre congelamiento= 0.75 Kcal/ Kg c
Calor de transformación

9. Calor bajo congelamiento
CARGAS SUPLEMENTARIAS
El ambiente tiene 2 focos de 40 watios , además se cuenta con un motor ¾ de Hp para el
ventilador que se encuentra dentro del cuarto trabajando 20 horas por dia ,además
trabajan 2 personas , estando ellas un total de 3 horas en la cámara.
CALOR DE LAS PERSONAS:
Para calcular el calor de las personas debemos aplicar la siguiente fórmula:

10. Donde:
es el número de personas.
es el calor liberado por cada persona.
es el número de horas por día.
Para el cálculo debemos extraer el calor liberado por cada persona de la siguiente tabla:
Nota: debido a que -12 °C es un munero casi intermedio entre -10 y -15 se considera que
el calor liberado por persona es 300 Kcal/hr
CALOR POR MOTOR ELECTRICO
Para el cálculo debemos extraer el calor liberado por cada persona de la siguiente tabla:

11. CALOR DE LUMINARIA:
Para calcular el calor de la luminaria debemos aplicar la siguiente fórmula:
Donde:
es el número de luces.
es la potencia de cada luz w= J /s
es el número de horas por día.
Considerando que 1Kcal= 4 Kj
Cálculo del calor de luminaria:
Por lo tanto el calor suplementario es el siguiente
Entonces el total de calor que se debe extrae es la sumatoria de todos los anteriores
calores calculados

12. SELECCIÓN DEL REFRIGERANTE
Seguridad, baja
toxicidad e
inflamabilidad
Menor volumen
específico (costo)
Menor potencial
destructivo de la
capa de ozono
40%
30%
30%
R22
3 <> 1.2
3 <> 0.9
1 <> 0.3
2.4
R134a
3 <> 1.2
2 <> 0.6
3 <> 0.9
2.7
R404
2 <> 0.8
2 <> 0.6
3 <> 0.9
2.3
Refrigerante
TOTAL
SELECCIÓN DEL COMPRESOR
Primero determinaremos mediante una tabla ponderada, el tipo de compresor que
utilizaremos:
Rendimiento
Facilidad de
mantenimiento
Bajo costo de
Adquisición
Total
40%
40%
20%
100%
3
1
3
2.2
1.2
0.4
0.6
2
3
2
Herméticos
2.4
0.8
1.2
0.4
2
2
1
0.8
Semiherméticos
0.8
0.2
1.8
Abiertos
Comprobando que el más óptimo es un compresor semi-hermético, seguidamente
analizaremos los siguientes datos para su selección en un CATÁLOGO BITZER:
Sabiendo que:

13. Selección del tipo de compresor
Debido a que la temperatura del exterior es de 27º C, entonces nuestro condensador
deberá trabajar sobre 10º C más de temperatura, por lo tanto:
La temperatura del condensador será de: 37º C
Por otro lado, la temperatura del evaporador debe ser 10º C menor a la de la cámara
de refrigeración y como los pavos deben conservarse a -12º C, entonces:
La temperatura del evaporador será de: -22º C
Por lo tanto, hemos seleccionado el compresor 4VCS-6.2Y, ya que los parámetros de
temperatura y carga térmica son mayores a los mínimos requeridos.
Luego, en la siguiente tabla, podemos observar las características más importantes de
este tipo de compresor, como:
El número de cilindros que posee, la cantidad de aceite con la cual debe trabajar, la
tensión de alimentación y el amperaje máximo.

14. Datos técnicos del compresor seleccionado
SELECCIÓN DE LA VÁLVULA DE EXPANSIÓN
datos
Se ingresa a la tabla de VET danfoos (vease ANEXO ªª)
Con la diferencia de presiones de alta y baja de la camara se selecciona
Se quieta ente 1 a 2 bar por caidas entre elementos

15. SELECCIÓN DEL EVAPORADOR
SELECCIÓN DEL EVAPORADOR “1 y 2” (CONSERVACION)
 Carga térmica:
Kcal/hr
Para poder seleccionar el evaporador tenemos que tener la carga térmica en
Watts (W).
 CT= 40831,9 W
También necesitaremos la humedad relativa (HR), temperatura de la
cámara (TC).
 HR= 75%
 TC= -12 °C
En el sistema se está utilizando el siguiente refrigerante.
 Refrigerante= R134a
Primero antes de entrar a la tabla necesariamente tenemos que hallar un factor de
corrección usando las siguientes tablas:

16. De esta tabla encontramos el valor de K, en este caso para una humedad
relativa de 75 % el k es 9.
Luego de hallar k en esta tabla hallamos el FC para la carga térmica en la
siguiente tabla:
Por lo tanto con una temperatura en la cámara de -12° C y con el K: 10 hallamos
el Factor de corrección:
FC= 0.71
Con este factor de corrección obtendremos la carga térmica corregida.