Carga de refrigeración RC

UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURÍMAC
Refrigeración y Congelación
CARGA DE REFRIGERACIÓN
10. ESTIMACIÓN DE LA CARGA DE REFRIGERACIÓN
11.1 INTRODUCCIÓN
Los alimentos presentan problemas y que tengan una vida comercial limitado, ya que estos alimentos pueden ser alteradas debido
principalmente a tres mecanismos:
Organismos vivos contaminan y deterioran los alimentos, no sólo los microorganismos (parásitos, bacterias y mohos) sino también los insectos
en las diferentes etapas de su ciclo vital.
Dos instalaciones básicas del almacenaje son:
- Los refrigeradores que protegen materias en las temperaturas generalmente sobre 32oF (0oC) o temperatura media y
- Los cuartos a baja temperatura (congeladores) que funcionan debajo de 32oF (0oC) para prevenir los desperdicios, para mantener o para
ampliar vida del producto.
Las condiciones dentro de un compartimiento refrigerado cerrado se deben mantener para preservar el producto almacenado. Esto se refiere
particularmente a la vida estacional, útil y al almacenamiento de larga duración.
Los artículos específicos para tal consideración incluyen:
- Temperaturas uniformes
- Distancia del flujo de aire y choque del aire de circulación en el producto almacenado
- Efecto de la humedad relativa
- Efecto del movimiento de aire en empleados
- Ventilación controlada, si fuera necesaria
- Temperatura a la que ingresa del producto
- Duración prevista del almacenaje
- Temperatura requerida de salida del producto
- Tráfico dentro y fuera del almacén.
1

11.2 CARGA DE REFRIGERACIÓN
Tabla 11.1 Deterioro de las frutas y verduras en las condiciones de almacenamiento
2
Producto Crítico de temperatura de almacenamiento (°C) Tipo de deterioro entre la crítica y temperatura de congelación
Oliva
Aguacate
Arándanos.
Berenjena
Camote
Squash
Judías verdes
Limón
Mango
Melón
Manzana
Naranja
Papaya
Papa
Pepino
Piña
Banana
Pomelo
Sandia
Tomate maduras
Tomates verdes
7
4- 13
2
7
13
10
7
14
10 – 13
7- 10
2- 3
3
7
3
7
7-10
12 – 13
10
4
7 – 10
13
Pardeamiento interno
Decoloración marrón en la pulpa
Textura gomosa, pulpa roja
Escaldar en la superficie, la podredumbre
Decoloración interna, la mancha
Pudredumbre
Mancha y enrojecimiento
Mancha, marca roja, membranoso
Coloración gris de la cascara, maduración desigual
Punto de putrefacción, sin madurez
Madurez interna y núcleo browning, escaldado
Manchas marrones
Punto, podrido, sin madurez
Caoba browning, endulzar
Mancha, la podredumbre
Maduración de color verde
Color opaco de maduración
Escaldar, sport
Olor desagradable
Pudredumbre de ablandamiento
Color de la luz maduración, pudredumbre

11.3 CÁLCULO DEL BALANCE TÉRMICO DE UNA INSTALACIÓN FRIGORÍFICA
Las necesidades de la instalación serán en función de o dependiendo si existe la
reinstalación:
Paso 1: Carga de enfriamiento de materia prima e insumos (congelación, enfriamiento,
y respiración del producto, etc.)
Características de los productos (propiedades físicas, envases, cantidades, formas de
almacenamiento, etc.)
Paso 2: Carga térmica debido a las pérdidas de transferencia de calor en la cámara; Es
el calor transferido desde el exterior a través de paredes, techo y piso.
Características del cámara (distribución de áreas, volúmenes necesarios, tipo de
construcción, orientación)
Paso 3: Cargas térmicas por renovación de aire: Transmisión a través de las estructuras;
Infiltración de aire exterior y fuentes de calor internas.
Paso 4: Carga por equipos y maquinas eléctricas
Paso 5: Carga por operarios
Paso 6: Otras pérdidas de calor
3

• .
4

PASO 1: CARGA DE ENFRIAMIENTO DE MATERIA PRIMA E INSUMOS
Se usa en congelación, enfriamiento, y respiración del producto, con sus características de
los productos (propiedades físicas, envases, cantidades, formas de almacenamiento, etc.)
Procedimientos para el cálculo de la capacidad calorífica y calor sensible pérdida o
ganancia. Cuando un cambio de fase, el calor latente de fusión del agua debe ser
considerado. El calor de fusión del hielo es de 80 cal/g, o 334.86 kJ/kg.
Enfriamiento y/o congelación de productos.
Para calcular la cantidad de calor que debe extraerse de la cámara debemos conocer las
temperaturas de entrada, de enfriamiento y, en caso necesario, de congelación del
producto, así como su calor específico.
* Sólo enfriamiento:
𝑄𝑒 = 𝑚𝐶𝑝𝑎𝑐 𝑇𝑖 − 𝑇𝑐
* Enfriamiento y congelación:
𝑄𝑒 = 𝑚 𝐶𝑝𝑎𝑐 𝑇𝑖 − 𝑇𝑐 + 𝐿𝑎 + 𝐶𝑝𝑑𝑐 𝑇𝑐 − 𝑇𝑓
5

Calor de respiración de productos
En frutas y verduras este calor se denomina calor de respiración, y debe ser extraído de
la cámara para evitar aumentos de temperatura. En la Tabla 11.3 se proporciona como
dato la cantidad de calor de respiración producido cada día (kcal/ton). Si denominamos
qr a esta cantidad, el calor por necesidades de conservación por día será:
Este calor de respiración no se aplica en los alimentos no incluidos en la Tabla 11.3, como
carnes, helados, productos envasados, etc.
Qr= mCr
m= cantidad de producto almacenado en la cámara, en Ton.
Cr= calor de respiración en kcal/ton día.
El calor de respiración en un producto de fermentación
El calor de respiración es la suma de calor de respiración y de fermentación.
Ejm. En el caso de la maduración y conservación de quesos
Quesos en maduración, a +12/ +14°C es 1800kcal/ton día
Quesos en conservación, a +2/ +4°C es 180kcal/ton día
6

Problema 11.2 Cálculo de la carga de refrigeración presente en un paseo en la
cámara, causado por el calor evolución de 2000 kg de repollo almacenados a 5 °C.
Dado
Cantidad de repollo almacena 2000 kg
Temperatura de almacenamiento 5 °C
Enfoque
Vamos a utilizar la Tabla A. para obtener el valor de calor evolución (debido a la
respiración) de col.
Solución
1. En la tabla A, el calor evolución de repollos almacenados a 5 °C es de 28-63
W/Mg.
2. Elija el valor mayor de 63 W/Mg para fines de diseño.
3. Evolución de calor total 2000 kg de repollo
4. La carga de enfriamiento debido a 2000 kg de repollo almacenados a 5 °C es de
126 W.
7

PASO 2: CARGA TÉRMICA DEBIDO A LAS PÉRDIDAS DE TRANSFERENCIA DE CALOR EN LA CÁMARA
Es el calor transferido desde el exterior a través de paredes, techo y piso.
Características del cámara (distribución de áreas, volúmenes necesarios, tipo de
construcción, orientación).
Pérdidas por transmisión.
Se incluyen aquí las pérdidas frigoríficas, es decir, las pérdidas de calor, que se
producen por transmisión a través de las paredes de la cámara. Será necesario
conocer la diferencia de temperaturas, la superficie de cada pared, el espesor del
aislante en cada pared y el tiempo (generalmente se toma como base un día, es
decir, 24 horas).
Las pérdidas de calor a través de los cerramientos, q comprendidos entre 6.98 y
14 w/m2 (6 y 12 kcal/m2h), siendo más frecuente fijar dicho valor en
9.3w/m2(8kcal/m2h) para cámaras de refrigeración.
Y 6.98w/m2 (6kcal/hm2) para cámaras de congelación o de conservación de
productos congelados.
8

Cálculo de la carga de enfriamiento
Determinación de la velocidad de flujo de calor a través de paredes, piso y techo de la cámara
La ecuación general para la determinación de la velocidad de flujo a través de paredes, piso y techo es:
Q= UAΔT
Donde: Q = velocidad de flujo de calor; U = coeficiente global de transferencia de calor; A = área a través de la
cual se verifica la transferencia de calor (área de las paredes, piso o techo);ΔT = gradiente de temperaturas
entre el exterior y el interior de la cámara
9

El flujo de calor es de la región de mayor temperatura (21 ºC) hacia la región de menor temperatura (0 ºC) o temperatura de la cámara.
En ambos extremos existen dos películas de aire externa e interna.
Para el cálculo de la velocidad de flujo de calor, es necesario utilizar las propiedades termales de cada uno de los componentes de la
pared. Para el caso de los bloques de concreto, placa de corcho y tarrajeado de concreto se empleará la conductividad termal (k) y para
las películas externa e interna el coeficiente convectivo de transferencia de calor (h). Todas estas propiedades pueden quedar
expresadas conjuntamente mediante el empleo del coeficiente global de transferencia de calor U.
he y hi = coeficiente convectivo de transferencia de calor externo e interno, respectivamente.
xn = espesor de los diferentes materiales
kn = conductividad termal de los diferentes materiales
10

En la determinación del gradiente de temperaturas (ΔT) influye la orientación de
las paredes de la cámara frigorífica. De acuerdo a la orientación existen tres
métodos para la determinación del gradiente de temperaturas:
Primer Método:
El gradiente de temperaturas, ΔT, se calcula de la siguiente manera:
Tec = temperatura exterior de cálculo, y:
Tmedia = temperatura promedio del ambiente en el mes más cálido de
funcionamiento de la instalación frigorífica
Tmáxima = temperatura máxima del ambiente en el mes más cálido de
funcionamiento de la instalación frigorífica
11

Tabla 10.5. Temperaturas en las paredes (de acuerdo a la orientación), piso y techo
Segundo Método: El segundo método señala las temperaturas exteriores de cálculo de acuerdo a la orientación, tal como se
muestra en la Tabla.
Tabla 10.6. Temperaturas en las paredes (de acuerdo a la orientación), piso y techo
12
Superficie Orientación Temperatura (ºC)
Paredes Norte
Sur
Este
Oeste
0.6Tec
Tec
0.8Tec
0.9Tec
Techo Tec+12
Piso (Tec+12)/2
Paredes Norte
Sur
Este
Oeste
0.6Tec
Tec +5oC
0.8Tec
Tec +8oC
Techo Tec+12
Piso (Tec+15)/2

3) CARGAS TÉRMICAS POR RENOVACIÓN DE AIRE:
3.1. Pérdidas por extracción forzada o renovación técnica de aire.
El aire de la cámara frigorífica debe ser renovado periódicamente con una frecuencia que depende del tipo
de producto que se almacene.
La expresión a utilizar será, por tanto, la siguiente:
𝑄2,1 = ሶ
m𝑎Δh = (Vρn)Δh
Siendo: n = Número de renovaciones de aire al día.
ma = masa de aire que entra en la cámara; ma = V/ ve
V = Volumen interno de la cámara.
ve = Volumen específico del aire que entra.
Δh= Diferencia de entalpías entre el aire externo y el interno.
Si la temperatura del aire está por debajo de 0ºC resulta difícil poder obtener las entalpías utilizando el
diagrama psicrométrico. Como la cantidad de vapor será muy pequeña puede hacerse la aproximación:
Δh≈ ha ≈ ca T (ºC) ≈ T (ºC)
es decir, que la entalpía coincide numéricamente con la temperatura en grados Celsius. Ya que la
condensación del agua se produce en los evaporadores, será necesario descongelarlos periódicamente
utilizando resistencias eléctricas, cortinas de agua o invirtiendo el sentido de circulación del gas
refrigerante.
13

3.2. Pérdidas por extracción natural o infiltración de aire.
Por circulación, apertura de puertas qc, permiten la entrada de aire caliente del exterior y la expulsión de aire frío. La tasa de calor
depende del tamaño de la puerta y la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior. Los datos de la tasa de transferencia de
calor a través de puertas de las cámaras de refrigeración se han determinado empíricamente. La ecuación para la tasa de pérdida de
calor calculado a partir de datos publicados en Ingeniería de Alimentos Revista Alimentaria [1969] para los valores de ΔT entre 40oF y
120oF (22.2oC y 66.7oC) es
𝑞𝑐 = 2127𝑊 𝐸𝑋𝑃(0.004842∆𝑇) ℎ1.71
Donde qc es tasa de calor incursión en la habitación en vatios, W el ancho de las puertas (m), h es la altura de la puerta (m) y ΔT es la
diferencia de temperaturas interior y exterior.
Incursión de calor a través de las fisuras y grietas
La mayoría de calor transferido es debido a las fluctuaciones de la presión causada por el ciclo de la temperatura en la habitación. En
el alto punto de temperatura en el ciclo, el aire frío será expulsado de la sala.
Tabla 11.7 Coeficientes convectivos (w/m2K)
14
Superficie Coeficientes convectivos(w/m2
K)
Paredinterior (aire)
Paredo techo exterior(15 km/ho 24 km/h viento)
Paredo techo exterior(7,5km/h o 12 km/h viento)
Superficiehorizontal, aire(Flujode calor hacia arriba)
Superficiehorizontal, aire(Flujode calor hacia abajo)
8.50
33.50
22.70
9.70
6.25

𝑄3,2 = ሶ
m𝑎Δh = (Vρd)Δh
d= número de renovaciones equivalentes, renovaciones /día.
Hay otro método analítico de las ecuaciones empíricas de Tamm indica
𝑄3,2 = 𝑡
1
3
𝜌𝑚 𝐴 𝐻 1 −
𝜌𝑒
𝜌𝑖
Δℎ
𝑄3,2= carga térmica debida a renovaciones equivalentes de aire (kW)
t= tiempo de apertura de la puerta en 24 horas; 𝜌𝑖 𝑦 𝜌𝑒 = densidad del aire interior y exterior (kg/m3); A= área de la puerta
(m2); H= altura de la puerta (m)
La ecuación de Tamm, el volumen de aire que penetra en el recinto frigorífico por la apertura de la puerta (m3/s).
𝑉 =
1
3
𝐴 𝐻 1 −
𝜌𝑒
𝜌𝑖
ሶ
m𝑎 = 𝑡𝑉𝜌𝑚
ሶ
m𝑎= masa de aire infiltrado, kg/dia; V= volumen del aire infiltrado, m3/s; t= tiempo de la apertura de la puerta, s/día
El volumen de aire infiltrado en función de la temperatura y dimensiones de la puerta:
ሶ
V =
𝑎𝐻
4
0.072𝐻ΔT
a= anchura de la puerta (1.2 – 2m)
H= altura de la puerta (2.2-3.5m)
ΔT=Te-Ti ( oC )
15

PASO 4: CARGA POR EQUIPOS Y MAQUINAS ELÉCTRICAS
Para determinar la potencia de los artefactos eléctricos se usa Q= 860Pt
P= potencia de los artefactos eléctricos (kW) ;t= tiempo de funcionamiento (h/día)
a) Calor por ventiladores. Los ventiladores situados en los evaporadores generan una cierta cantidad de calor. La
determinación exacta de esta contribución resulta difícil a priori, ya que inicialmente no se conoce cuál equipo se va a instalar,
y por tanto cuál será la potencia de dichos ventiladores. Ya que la contribución al total de cargas es pequeña, se suele dar una
cifra aproximada, Cv, de entre 10 y 50 kcal/m3 al día.
Q=VCv
V= volumen de la cámara en m3 ;C= calor desprendido por los ventiladores, kcal/m3dia.
Si se conoce la potencia, solamente multiplicar por el tiempo que esté funcionando el ventilador.
En definitiva, la contribución por el calor desprendido por los ventiladores será:
Qv =Pt
También considerar de 5 a 8% de necesidades del frio en las paredes, techo, suelo, renovación del aire y del producto.
b) Calor por iluminación. Para iluminación se toma la potencia nominal de las lámparas o focos.
Nos referimos aquí a las pérdidas frigoríficas debidas a la iluminación de la cámara, la circulación de personas, la apertura de
puertas, condensaciones, descarche, enfriamiento de los recipientes donde se almacena el producto, etc. Se suele estimar que
todas estas pérdidas constituyen alrededor del 15% de las pérdidas por transmisión, enfriamiento y/o congelación y
conservación:
Qs = 0.15 (Qt + Qe + Qr)
También considerar de 1 a 2% de necesidades del frio en las paredes, techo, suelo, renovación del aire y del producto.
c) Los motores. Los motores dentro de un cuarto refrigerado generar calor en la tasa de 1025,5 W/cv. Esta tasa disminuye a
732,48 W/hp si sólo se encuentra en el interior del motor y la carga que las unidades refrigeradas se encuentran fuera de la
habitación.
16

PASO 5: CARGA POR OPERARIOS
La cantidad de calor liberado por operario es variable, del vestuario, de la
actividad física realizada y del tiempo de permanencia.
Q5= n C t
t= tiempo de permanencia en el interior de la cámara (h/día)
n= número de personas
q5 = (Calor por individuo)(Número de individuos)(Tiempo medio de
permanencia) = (293W) n (t medio)
Dentro de la habitación los trabajadores generar aproximadamente 293 W
por persona. La tasa de generación de calor por el personal aumenta con la
disminución de la temperatura de operación.
17

PASO 6: OTRAS PÉRDIDAS DE CALOR
Se debe considerar de 10 a 15% de necesidades del frio de las cargas anteriores
Carga total.
Llamaremos carga total ó carga total diaria a la suma de todas las cargas producidas en
un día (24 horas):
QT = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 kJ/día
Dividiendo esta cantidad entre el número de horas de funcionamiento de los equipos
frigoríficos (H, entre 10 h y 24 h) obtendremos la carga térmica horaria:
Qh = QT / H kJ/h
- La potencia frigorífica total debe ser fraccionada en varios equipos.
- Existen programas informáticos que van solicitando datos y realizan todos los cálculos
anteriores de forma automática.
Se fija el número de horas de funcionamiento del compresor o compresores (N), la
producción efectiva (capacidad) horaria de los compresores.
𝑄𝑒 =
24𝑄𝑇
𝑁
18

Problema 11.11. Se desea habilitar una dependencia de cierta industria como
cámara de pre refrigeración para manzanas. Las dimensiones de esa cámara son de
8, 6 y 4m.
Las manzanas se colocarán en cajas de 0.5, 0.3 y 0.2m, conteniendo cada caja 15 kg
y se usa los palets de 4x6x3 y en cada palets se dispondrá de 6 cajas de planta y 6
en la altura, se desea rebajar la temperatura de 25 a 5°C en 1 día, realizándose el
aislamiento térmico y las características de la instalación frigorífica, use espuma de
poliuretano.
En paredes el coeficiente convectivo interior es de 15 kcal/m2ºCh y exterior = 20
kcal/m2ºCh.
En suelo la temperatura es de 15°C el coeficiente convectivo interior es de 15
kcal/m2ºCh y exterior= 2 kcal/m2ºCh.
En el techo tiene la temperatura de 30°C el coeficiente convectivo interior es de 15
kcal/ m2 ºCh y exterior= 15 kcal/ m2 ºCh.
Los calores específicos de manzana C=0.92 kcal/kgºC y de envase y embalaje de
Cp=0.5 kcal/kgºC.
Calcular las dimensiones de cámara, aislamiento y el balance térmico.
19

• .
20

Solución:
Esquema de distribución de almacén frigorífico
En anchura se disponen: 4 palets
En longitud se disponen: 6 palets
En altura se dispondrán: 3 palets
El número total de palets que se almacenaran será:
N=6*4*3 =72 palets
En cada palets se dispondrán 6 cajas en la planta y 6 en la altura, la cantidad de
fruta a conservar será de: 6*6*15 kg
72palets * 540 kg/palets = 38880 kg de fruta
Las dimensiones del recinto frigorífico serán:
Anchura: A= (4*0.9+3*0.1+2*0.5) = 4.9= 5m
Longitud: L= (6*1.0+5*0.1+0.5*2) =7.5= 8 m
Altura: H= (3*1.2+3*0.1+0.5*1) = 4.4 = 4.5m
21

Paso 1: Carga de enfriamiento de materia prima e insumos
Carga térmica debido al enfriamiento del producto, su envase y su embalaje
es de 5°C.
𝑄1,1 = 38880
𝑘𝑔
𝑑í𝑎
0.92
𝑘𝑐𝑎𝑙
𝑚2°𝐶
25 − 5 °𝐶 = 715 392
𝑘𝑐𝑎𝑙
𝑑í𝑎
Asumiendo el 15% envase y embalaje de producto
𝑄1,2 = 0.15 ∗ 38880
𝑘𝑔
𝑑í𝑎
0.5
𝑘𝑐𝑎𝑙
𝑚2°𝐶
25 − 5 °𝐶 = 58320
𝑘𝑐𝑎𝑙
𝑑í𝑎
Carga térmica debido a la respiración del producto a temperatura media
(25+5)/2=15°C
Cr a 15°C= 930kcal/t. día
Q1,3 = 38.88t* 930kcal/t. día = 36158.4kcal/día
𝑄1 = 𝑄1,1 + 𝑄1,2 + 𝑄1,3 = 809870.4
𝑘𝑐𝑎𝑙
𝑑í𝑎
22

Paso 2: Carga térmica debido a las pérdidas de transferencia de calor en la cámara
La cámara frigorífica se construirá con espuma de poliuretano de conductividad térmica de k = 0.035kcal/mh°C.
Paredes: Tep=25°C temperatura exterior de cálculo, Ti=5°C del ambiente
q =
ሶ
Q
𝐴
= U∆T
8=U(25-5) de donde se obtiene U=0.4 kcal/m2h°C.
1
𝑈
=
1
ℎ𝑒
+
𝑥𝑎
𝐾𝑎
+
1
ℎ𝑖
1
0.4
=
1
20
+
𝑥𝑎
0.035
+
1
15
Xa= 0.083m aproximadamente es de 90 mm por ser valor comercial.
El valor de U para dicho espesor comercial será de:
1
𝑈
=
1
20
+
0.09
0.035
+
1
15
U=0.37 kcal/m2h°C
El valor de Q será de:
q=U(Te-Ti) = 0.37(25-5) = 7.4 kcal/m2h es menor de 8 ok
𝑄𝑝 = 0.37 2 4𝑥6 + 2 4𝑥8 25 − 5 = 828.8
𝑘𝑐𝑎𝑙
ℎ
23

Techo:
Tet=30°C temperatura exterior de cálculo, Ti=5°C del interior
q =
ሶ
Q
𝐴
= U∆T
1
𝑈
=
1
ℎ𝑒
+
𝑥𝑎
𝐾𝑎
+
1
ℎ𝑖
1
0.32
=
1
15
+
𝑥𝑎
0.035
+
1
15
xa= 0.105m aproximadamente es de 110mm por ser valor comercial.
1
𝑈
=
1
15
+
0.11
0.035
+
1
15
U=0.305 kcal/m2h°C
q=U(Te-Ti) = 0.305(30-5) = 7.26 kcal/m2h es menor de 8 ok
𝑄𝑇 = 0.305(8) 6 30 − 5 = 366
𝑘𝑐𝑎𝑙
ℎ 24

Suelo
Tee=15°C temperatura exterior de cálculo, Ti=5°C del suelo
Estando constituido el resto por 2 capas de hormigón de las siguientes características:
Capa 1: losa de hormigón; KH=0.7 kcal/mh°C y xH=10cm
Capa 2: losa de hormigón; KH=0.7 kcal/mh°C y xH=5cm
1
𝑈
=
1
ℎ𝑒
+
𝑥𝐻
𝐾𝐻
+
𝑥𝑎
𝐾𝑎
+
𝑥𝐻
𝐾𝐻
+
1
ℎ𝑖
1
0.8
=
1
2
+
0.05
0.7
+
𝑥𝑎
0.035
+
0.1
0.7
+
1
15
Xa= 0.0164m aproximadamente es muy bajo es 16.4 mm aproximando 20 mm.
1
𝑈
=
1
2
+
0.1
0.7
+
0.02
0.035
+
0.05
0.7
+
1
15
Recalculo U=0.74 kcal/m2h°C.
q=0.74(15-5) =7.4 kcal/m2h es menor a 8
𝑄𝑠 = 0.74(8) 6 15 − 5 = 355.2
𝑘𝑐𝑎𝑙
ℎ
𝑄2 = 1550
𝑘𝑐𝑎𝑙
ℎ
25

Paso 3: Cargas térmicas por renovación de aire, carga térmica debida a infiltraciones de calor por
paredes, techo y suelo
Carga térmica por renovación del aire, asumiendo 30%
𝑄3 = 0.3𝑄2 = 456
𝑘𝑐𝑎𝑙
ℎ
Q4= 15% de (Q1+Q2)
𝑄4 = 0.15 809870.4
𝑘𝑐𝑎𝑙
𝑑í𝑎
+ 1550
𝑘𝑐𝑎𝑙
ℎ
24ℎ
𝑑í𝑎
= 127 060.6
𝑘𝑐𝑎𝑙
𝑑í𝑎
Q5 calor de 1 operarios, produce 206 kcal/h a 5 C (tabla 6) trabaja 2 horas al día 412 kcal/día
Paso 6: Otras pérdidas de calor.
Q6=0.1(Q1+Q2+Q3+Q4+Q5) = 0.1(809870.4 + 1550 + 456 +127060.6 +412) = 93934.9kcal/día
𝑄𝑇 = 𝑄1+𝑄2+𝑄3+𝑄4+𝑄5+𝑄6 = 1 033283.9
𝑘𝑐𝑎𝑙
𝑑í𝑎
26

Problema 11.12 En el almacenamiento de naranjas, de dimensiones de recinto de
25x25x5m, con almacenamiento de 100 ton, incluyendo el envase que está a 20°C. el
aislamiento es con paneles de sándwich prefabricados de 10cm de espuma de
poliuretano (K= 0.03W/m°C).
El suelo no está aislado. U = 2 W/m°C y su temperatura promedia es de 15°C, encima del
techo de la cámara frigorífica existe una cámara de aire a 30°C, el almacén está rodeado
de otros almacenes a 6°C, en frente el mismo existe una sala de envasado a una
temperatura de 20°C con HR de 70%.
El tiempo de funcionamiento de la instalación es de 18 horas.
Dimensiones de la puerta: 2m e anchura por 3m de altura.
Las puertas están abiertas 50min durante el periodo de 24 horas.
Las condiciones de funcionamiento del almacén frigorífico son de 3°C y HR=85%.
Las cargas térmicas debido a los ventiladores se consideran 5% de enfriamiento del
producto, las paredes, techo, suelo y e iluminación se consideran el 3% de las anteriores
citadas.
Existe 2 operarios que trabajara 2 h/dia.
No existe entradas de aire fresco suplementario.
27

• .
28

Solución:
Paso 1: Carga de enfriamiento de materia prima e insumos
Q1,1=carga térmica debido al enfriamiento del producto
𝑄1,1 = ሶ
m𝐶𝑝 𝑇𝑖 − 𝑇𝑓
𝑄1,1 = 100000
𝑘𝑔
𝑑í𝑎
∗ 3.84
𝑘𝐽
𝑘𝑔℃
20 − 3 °𝐶 = 6528000
𝑘𝐽
𝑑í𝑎
1𝑑í𝑎
24ℎ
1ℎ
3600𝑠
= 75.55𝑘𝑊
Q1,2= calor de respiración del producto, Cr = 730.25 kcal /ton día a temperatura media de 11.5 °C de la tabla 5
𝑄1,2 = 100𝑡𝑜𝑛 ∗ 730.25
𝑘𝑐𝑎𝑙
𝑡𝑜𝑛 𝑑í𝑎
4.18𝑘𝐽
1𝑘𝑐𝑎𝑙
1𝑑í𝑎
24ℎ
1ℎ
3600𝑠
= 3.5𝑘𝑊
𝑄1 = 𝑄1 + 𝑄2 = 79.05 kW
Paso 2: Carga térmica debido a las pérdidas de transferencia de calor en la cámara
Q2=UAΔT para paneles e=10cm y K=0.03 W/m°C
1
𝑈
=
𝑒
𝐾
=
0.1𝑚
0.03
𝑊
𝑚°𝐶
→ 𝑈 = 0.3
𝑊
𝑚2°𝐶
Qpared frontal = 0.3 (25x5) (20-3) = 637.5 W
Qpared posterior = 0.3 (25x5) (6-3) =112.5 W
Qparedes laterales = 0.3x2(25x5) (6-3) =225 W
Qtecho = 0.3 (25x25) (30-3) =5062.5 W
Qsuelo = 2 (25x25) (15-3) =15000 W
Q2=21.04 kW 29

Paso 3: Cargas térmicas por renovación de aire
Q3= Carga térmica por renovación del aire
Q3=Q3,1+Q3,2
Q3,1=0 (no hay extracción)
𝑄3,2 = tV𝜌𝑚 (ℎ𝑒 − ℎ𝑖)
ሶ
V =
𝑎𝐻
4
0.072𝐻ΔT
De cartas psicrométricas online a 2700 m
ρe= 0.858kg/m3 a 20°C y HR 70%, he = 56.41kJ/kg
ρi= 0.916kg/m3 a 3°C y HR 85%, hi = 16.93kJ/kg
ρm= 0.887kg/m3, Δh=39.48 kJ/kg
t= 50min/día, ΔT=Te-Ti= 20-3 = 17°C
H=3m
a=2m
ሶ
V =
2 ∗ 3
4
0.072 ∗ 3 ∗ 17 = 2.89
𝑚3
𝑠
La apertura de puertas solo ocurre durante un total de 50 min en 24 horas
𝑄3,2 = 50
𝑚𝑖𝑛
𝑑í𝑎
∗ 2.89
𝑚3
𝑠
∗ 0.887
𝑘𝑔
𝑚3 ∗ 39.48
𝑘𝐽
𝑘𝑔
∗ 60
𝑠
𝑚𝑖𝑛
𝑑í𝑎
24 3600𝑠
= 3.5 𝑘𝑊
30

Q4,1 = Carga de los ventiladores
Q4,1 = 0.05(Q1+Q2) = 0.05 (79.05+21.04) = 5 kW
Q4,2 = Carga de iluminación
Q4,2 = 0.03(Q1+Q2) = 0.03 (79.05+21.04) = 3 kW
Q4 = 8 kW
𝑄5 = 2 ∗ 216.4
𝑘𝑐𝑎𝑙
ℎ
∗ 2
ℎ
𝑑í𝑎
∗
4.18𝑘𝐽
1𝑘𝑐𝑎𝑙
∗
𝑑í𝑎
24 3600𝑠
= 0.042 𝑘𝑊
Paso 6: Cargas térmicas diversas
Q6=0.15(Q1+Q2+Q3+Q4+Q5) =0.15 (79.05+21.04+3.5+8+0.042) = 16.74 kW
Carga total
QT=∑𝑄= Q1+Q2+Q3+Q4+Q5 +Q6 =128.4 kW
La capacidad de una planta de refrigeración viene dada por:
𝑄𝑒 =
24𝑄𝑇
𝑁
=
24 ∗ 128.4
18
= 171.2 𝑘𝑊
31

3. Se desea diseñar una cámara de congelación para productos cárnicos. Las dimensiones de esa cámara son de 30m, 20m y 5m. donde
se colocará 10 ton de carne para un tiempo de 16 horas, la temperatura interior es de 0oC con HR de 80% y exterior la HR de 60%.
Paso 1: Carga de enfriamiento de materia prima e insumos: Se tienen los siguientes datos: To= 20oC, Tc = -2 oC, Tf = -10, Cpac = 3.8
kJ/kg oC, Cpdc = 2.1 kJ/kg oC, xa= 0,75, tiempo de funcionamiento 16 h.
Se tiene 300 kg de envase con Cpdc = 1.9 kJ/kg oC
Tiempo de funcionamiento de 16 h
Paso 2: Carga térmica debido a las pérdidas de transferencia de calor en la cámara; el mes cálido es noviembre con temperatura
máxima de 30oC y temperatura media de 25 oC.
La pérdida de calor no debe exceder a 8 kcal/m2h, en paredes el coeficiente convectivo interior es de 12kcal/m2ºCh y exterior = 20kcal/
m2 ºCh.
Las paredes y techo son de espuma de poliuretano y en el suelo hay dos capas de losa de mortero de cemento de 10 cm de espesor y
corcho expandido puro.
En suelo la temperatura es de 15°C el coeficiente convectivo interior es de 12kcal/ m2 ºCh y exterior = 2kcal/ m2 ºCh.
Paso 3: Cargas térmicas por renovación de aire: Para la extracción de aire el ventilador tiene una potencia de 0.5 Hp.
Dimensiones de la puerta: 2m e anchura por 3m de altura. Las puertas están abiertas 50min durante el periodo de 24 horas.
Paso 4: Carga por equipos y maquinas eléctricas: Ventilador de 0.5 Hp, montacarga de 4 HP y 8 artefactos de alumbrado de 40 W cada
uno.
2 operarios
Paso 6: Otras pérdidas de calor
32

3. Se desea diseñar una cámara de congelación para productos cárnicos. Las dimensiones de esa cámara
son de 30m, 20m y 5m. donde se colocará 10 ton de carne para un tiempo de 16 horas, la temperatura
interior es de 0oC con HR de 80% y exterior la HR de 60%.
Paso 1: Carga de enfriamiento de materia prima e insumos: Se tienen los siguientes datos: Ti= 20oC, Tc = -2
oC, Tf = -10, Cpac = 3.8 kJ/kgoC, Cpdc = 2.1 kJ/kgoC, xa= 0,75, tiempo de funcionamiento 16 h.
Se tiene 300 kg de envase con Cpe = 1.9 kJ/kgoC
Producto
ሶ
𝑄1,1 =
𝑚
𝑡
𝐶𝑎𝑐 𝑇𝑖 − 𝑇𝑐 + 𝜆𝑎 + 𝐶𝑑𝑐 𝑇𝑐 − 𝑇𝑓
𝜆𝑎 = 𝑥𝑎 𝜆 = 0.75 80
𝑘𝑐𝑎𝑙
𝑘𝑔
4.18𝑘𝐽
1𝑘𝑐𝑎𝑙
= 250.8
𝑘𝐽
𝑘𝑔
ሶ
𝑄1,1 =
10000𝑘𝑔
16ℎ
3.8 20 + 2 + 250.8 + 2.1 −2 + 10
𝑘𝐽
𝑘𝑔
1ℎ
3600𝑠
= 60.97 𝑘𝑊
Envase
ሶ
𝑄1,2 =
𝑚
𝑡
𝐶𝑝𝑒 𝑇𝑖 − 𝑇𝑓 =
300𝑘𝑔
16ℎ
1.9
𝑘𝐽
𝑘𝑔℃
20 + 10 ℃
1ℎ
3600𝑠
= 0.3 𝑘𝑊
ሶ
𝑄1 = ሶ
𝑄1,2 + ሶ
𝑄1,2 = 61.27 𝑘𝑊
33

Paso 2: Carga térmica debido a las pérdidas de transferencia de calor en la cámara; el mes cálido es noviembre con
temperatura máxima de 30oC y temperatura media de 25 oC.
La pérdida de calor no debe exceder a 8 kcal/m2h, en paredes el coeficiente convectivo interior es de 12kcal/m2ºCh y
exterior = 20kcal/ m2 ºCh.
Las paredes y techo son de espuma de poliuretano y en el suelo hay dos capas de losa de mortero de cemento de 10
cm de espesor y corcho expandido puro.
En suelo la temperatura es de 15°C el coeficiente convectivo interior es de 12kcal/ m2 ºCh y exterior = 2kcal/ m2 ºCh.
34

La temperatura exterior de calculo
𝑇𝑒𝑐 = 0.4𝑇𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎 + 0.6𝑇𝑚á𝑥 = 0.4 25 + 0.6 30 = 28℃
Cálculo de aislamiento
Pared Norte: TeN=16.8°C temperatura exterior de cálculo, Ti=0°C del ambiente
La cámara frigorífica se construirá con paneles sándwich con espuma de poliuretano de
conductividad térmica de K=0.035kcal/mh°C.
q =
ሶ
Q
𝐴
= U∆T
8=U(16.8-0) de donde se obtiene U=0.48 kcal/m2h°C.
35
Paredes Norte
Sur
Este
Oeste
0.6Tec = 16.8oC
Tec = 28oC
0.8Tec = 22.4oC
0.9Tec = 25.2oC
Techo Tec+12 = 40oC
Piso (Tec+12)/2 = 20oC

1
𝑈
=
1
ℎ𝑒
+
𝑥𝑎
𝐾𝑎
+
1
ℎ𝑖
1
0.48
=
1
20
+
𝑥𝑎
0.035
+
1
12
Xa= 0.068 m aproximadamente es de 70mm por ser valor comercial.
1
𝑈
=
1
20
+
0.07
0.035
+
1
12
U=0.47 kcal/m2h°C
q=U(TeN-Ti) = 0.47(16.8-0) = 7.89 kcal/m2h es menor de 8 ok
ሶ
𝑄𝑁 = UA 𝑇𝑒𝑛 − 𝑇𝑖 = 0.47
𝑘𝑐𝑎𝑙
𝑚2ℎ℃
5 × 30𝑚2
16.8 − 0 ℃
4.18𝑘𝐽
1𝑘𝑐𝑎𝑙
1ℎ
3600𝑠
= 1.38 𝑘𝑊
36

Pared Sur: Tes=28°C temperatura exterior de cálculo, Ti=0°C
Cálculo de aislamiento. La cámara frigorífica se construirá con paneles sándwich con espuma de poliuretano
de conductividad térmica de K=0.035 kcal/mh°C.
q =
ሶ
Q
𝐴
= U∆T
1
𝑈
=
1
ℎ𝑒
+
𝑥𝑎
𝐾𝑎
+
1
ℎ𝑖
1
0.29
=
1
20
+
𝑥𝑎
0.035
+
1
12
Xa= 0.12m aproximadamente es de 130 mm por ser valor comercial.
1
𝑈
=
1
20
+
0.13
0.035
+
1
12
U=0.26 kcal/m2h°C
q=U(Tes-Ti) = 0.26(28-0) = 7.3 kcal/m2h es menor de 8 ok
ሶ
𝑄𝑠 = UA 𝑇𝑒𝑠 − 𝑇𝑖 = 0.26
𝑘𝑐𝑎𝑙
𝑚2ℎ℃
150𝑚2 28 − 0 ℃
4.18𝑘𝐽
1𝑘𝑐𝑎𝑙
1ℎ
3600𝑠
= 1.27 𝑘𝑊
37

Pared Este: TeE=22.4°C temperatura exterior de cálculo, Ti=0°C
La cámara frigorífica se construirá con paneles sándwich con espuma de poliuretano de conductividad térmica de
K=0.035 kcal/mh°C.
q =
ሶ
Q
𝐴
= U∆T
1
𝑈
=
1
ℎ𝑒
+
𝑥𝑎
𝐾𝑎
+
1
ℎ𝑖
1
0.36
=
1
20
+
𝑥𝑎
0.035
+
1
12
Xa= 0.09m aproximadamente es de 100mm por ser valor comercial.
1
𝑈
=
1
20
+
0.1
0.035
+
1
12
U=0.33 kcal/m2h°C
q=U(TeE-Ti) = 0.33(22.4-0) = 7.4 kcal/m2h es menor de 8 ok
ሶ
𝑄𝐸 = UA 𝑇𝑒𝐸 − 𝑇𝑖 = 0.33
𝑘𝑐𝑎𝑙
𝑚2ℎ℃
20 × 5𝑚2
22.4 − 0 ℃
4.18𝑘𝐽
1𝑘𝑐𝑎𝑙
1ℎ
3600𝑠
= 0.86 𝑘𝑊
38

Pared Oeste: Teo=25.2°C temperatura exterior de cálculo, Ti=0°C
La cámara frigorífica se construirá con paneles sándwich con espuma de poliuretano de conductividad térmica de
K=0.035 kcal/mh°C.
q =
ሶ
Q
𝐴
= U∆T
1
𝑈
=
1
ℎ𝑒
+
𝑥𝑎
𝐾𝑎
+
1
ℎ𝑖
1
0.32
=
1
20
+
𝑥𝑎
0.035
+
1
12
Xa= 0.10m aproximadamente, aumentamos a 110mm por ser valor comercial.
1
𝑈
=
1
20
+
0.11
0.035
+
1
12
U=0.31 kcal/m2h°C
q=U(Teo-Ti) = 0.31(25.2-0) = 7.8 kcal/m2h es menor de 8 ok
ሶ
𝑄0 = UA 𝑇𝑒0 − 𝑇𝑖 = 0.31
𝑘𝑐𝑎𝑙
𝑚2ℎ℃
20 × 5𝑚2
25.2 − 0 ℃
4.18𝑘𝐽
1𝑘𝑐𝑎𝑙
1ℎ
3600𝑠
= 0.91 𝑘𝑊
ሶ
𝑄𝑝 = ሶ
𝑄𝑠 + ሶ
𝑄𝑛 + ሶ
𝑄𝑒 + ሶ
𝑄𝑜 = 4.42 kW 39

Techo: Tet=40°C temperatura exterior de cálculo, Ti=0°C del interior
q =
ሶ
Q
𝐴
= U∆T
1
𝑈
=
1
ℎ𝑒
+
𝑥𝑎
𝐾𝑎
+
1
ℎ𝑖
1
0.2
=
1
20
+
𝑥𝑎
0.035
+
1
12
xa= 0.17m aproximadamente es de 180mm por ser valor comercial.
1
𝑈
=
1
20
+
0.18
0.035
+
1
12
U=0.19 kcal/m2h°C
q=U(Tet-Ti) =0.19(40-0) = 7.6 kcal/m2h es menor de 8 ok
ሶ
𝑄𝑇 = UA 𝑇𝑒𝑇 − 𝑇𝑖 = 0.19
𝑘𝑐𝑎𝑙
𝑚2ℎ℃
20 × 30𝑚2
40 − 0 ℃
4.18𝑘𝐽
1𝑘𝑐𝑎𝑙
1ℎ
3600𝑠
= 5.29𝑘𝑊
40

Suelo: Tes=20°C temperatura exterior de cálculo, Ti=0°C del ambiente
Estando constituido el resto por 2 capas de mortero de cemento y corcho expandido puro de las siguientes
características:
Capa 1: mortero de cemento; KM=1.2 kcal/mh°C y xM=10cm
Capa 2: corcho expandido; KC=0.035 kcal/mh°C y xc=
Capa 3: mortero de cemento; KM=1.2 kcal/mh°C y xM=10cm
1
𝑈
=
1
ℎ𝑒
+
𝑥𝑀
𝐾𝑀
+
𝑥𝑐
𝐾𝐶
+
𝑥𝑀
𝐾𝑀
+
1
ℎ𝑖
1
0.4
=
1
2
+
0.1
1.2
+
𝑥𝐶
0.035
+
0.1
1.2
+
1
12
Xc= 0.06m aproximadamente 70mm aprox
1
𝑈
=
1
2
+
0.1
1.2
+
0.07
0.035
+
0.1
1.2
+
1
12
U=0.363 kcal/m2h°C.
q=0.363(20-0) =7.3 kcal/m2h
ሶ
𝑄𝑆 = UA 𝑇𝑒𝑆 − 𝑇𝑖 = 0.363
𝑘𝑐𝑎𝑙
𝑚2ℎ℃
20 × 30𝑚2
20 − 0 ℃
4.18𝑘𝐽
1𝑘𝑐𝑎𝑙
1ℎ
3600𝑠
= 5.06 𝑘𝑊
ሶ
𝑄2 = ሶ
𝑄𝑠 + ሶ
𝑄𝑝 + ሶ
𝑄𝑇 = 5.06 𝑘𝑊 + 4.42 kW + 5.29𝑘𝑊 = 14.77 kW
41

Paso 3: Cargas térmicas por renovación de aire: Para la extracción de aire el ventilador
tiene una potencia de 0.5 Hp.
Dimensiones de la puerta: 2m de anchura por 3m de altura. Las puertas están abiertas
50min durante el periodo de 24 horas.
De cartas psicrométricas online a 2700 m s.n.m.
a Tps = 28°C y HR 60 %, he=79.21 kJ/kg y ρe= 0.832 kg/m3
a 0°C y HR 80%, hi=10.51 kJ/kg y ρi= 0.926 kg/m3
densidad media es ρm = 0.879 kg/m3, Δh=he-hi=68.7 kJ/kg
a) Calor de extracción por el ventilador
𝑄3,1 = ሶ
m𝑎Δh = (V𝜌𝑚d)Δh
d= número de renovaciones equivalentes, renovaciones /día.
V=30x20x5=3000 m3, en la tabla 4, T es menor a 0oC entonces d=1.05
ሶ
𝑄3,1 =
3000𝑚3
16ℎ
0.879
𝑘𝑔
𝑚3
1.05 × 68.7
𝑘𝐽
𝑘𝑔
1ℎ
3600𝑠
= 3.30 𝑘𝑊
42

b) Calor por infiltración . Dimensiones de la puerta: 2m de anchura por 3m
de altura. Las puertas están abiertas 50min durante el periodo de día.
𝑄3,2 = tV𝜌𝑚 (ℎ𝑒 − ℎ𝑖)
ሶ
V =
𝑎𝐻
4
0.072𝐻ΔT
t= 50min/día, ΔT=Tps-Ti= 28-0 = 28 °C
H=3m
a=2m
ሶ
V =
2 ∗ 3
4
0.072 ∗ 3 ∗ 28 = 3.68
𝑚3
𝑠
ሶ
𝑄3,2 =
50𝑚𝑖𝑛
16ℎ
× 3.68
𝑚3
𝑠
0.879
𝑘𝑔
𝑚3
× 68.7
𝑘𝐽
𝑘𝑔
1ℎ
3600𝑠
= 11.57 𝑘𝑊
ሶ
𝑄3 = ሶ
𝑄3,1 + ሶ
𝑄3,2 = 3.3 + 11.57 = 14.9 𝑘𝑊
43

• Paso 4: Carga por equipos y maquinas eléctricas: Ventilador de 0.5 Hp
funciona 4h, montacarga de 4 HP funciona 4h y 8 artefactos de alumbrado de
40 W cada uno funciona 5h.
ሶ
𝑄4 = ෍ 𝑊𝑖
𝑛
𝑁
= 0.5 + 4 𝐻𝑝
0.746𝑘𝑊
1𝐻𝑝
4
24
+ 8 × 40 𝑊
1𝑘𝑊
1000𝑊
5
24
= 0.63 𝑘𝑊
Paso 5: Carga por 2 operarios
De la tabla 6 Ti es 0oC entonces C es 232 kcal/h
ሶ
𝑄5 = 𝑛𝑐 = 2 × 232
𝑘𝑐𝑎𝑙
ℎ
×
4.18𝑘𝐽
1𝑘𝑐𝑎𝑙
1ℎ
3600𝑠
= 0.54 𝑘𝑊
44

Paso 6: Otras pérdidas de calor, asumimos el 15%
ሶ
𝑄6 = 0.15 ሶ
𝑄1 + ሶ
𝑄2 + ሶ
𝑄3 + ሶ
𝑄4 + ሶ
𝑄5
= 0.15 61.27 + 14.77 + 14.09 + 0.63 + 0.54
ሶ
𝑄6 = 13.7 𝑘𝑊
Calor total
ሶ
𝑄𝑇 = ෍
1
6
ሶ
𝑄𝑖 = 105 𝑘𝑊
Calor en el evaporador
ሶ
𝑄𝑒 =
24 ሶ
𝑄𝑇
𝑁
= 24
105 𝑘𝑊
16
= 157.5 𝑘𝑊
45

PROBLEMAS
1. Un congelador continuo de cajas para carne opera a una temperatura de aire de -35 °C. Las cajas ingresan a 20 °C, el
número de cajas es de 20 kg cada uno, procesadas diariamente es 2000kg. La carne tiene un contenido de grasa
despreciable y la cantidad de agua es del 74%.
El congelador se encuentra en el interior de una cámara frigorífica que se encuentra a -20°C.
Todas las paredes del congelador, incluyendo el piso y techo, tienen 150 mm de paneles de poliestireno (K = 0,03
W/mK). Sobre las paredes externas del congelador sólo existe convección natural, y sobre los lados internos se tiene
una velocidad de 4 m/s. Las dimensiones del congelador son 4 x 8 x 20 m. ya la temperatura del ambiente es de 20ºC y
del suelo 15ºC.
La carga de cajas en el congelador se realiza por un período de 10 horas cada día. Sobre este tiempo una puerta de 2
m x 1 m está totalmente abierta. Hay dos operarios están presentes, un transportador mecánico con un motor 1HP
está operativo, y también 500 W de luces están encendidas.
Los ventiladores de los evaporadores tienen 2HP de potencia y generan una velocidad de aire de 3m/s. Estimar la
carga media por 24 horas.
Carne de vacuno: Densidad = 1060 kg/m3, La temperatura de congelación es de -2ºC, Cpac=3.5kJ/kgºC y
Cpdc=2.5kJ/kgºC.
El coeficiente convectivo interior es de 22W/m2 ºC y he = 6,5 W/ m2 ºC
La carga por operarios es de 400 W/persona en promedio.
Nota: asumir los datos necesarios.
46

2. Diseñar una cámara frigorífica y obtener la potencia eléctrica que se ha de aplicar a los bornes de motor que acciona
el compresor, para funcionar en las siguientes condiciones.
Numero de cajas a almacenar 120 000, peso de cada caja 0.5kg y peso de la fruta almacenada por caja 12kg.
Dimensiones de las cajas 50.30.28cm y dimensiones de palets 100.105.12cm.
Distancia entre bloques de palet es de 5cm, distancia pared palet 20cm y la distancia de la última caja – techo 40cm.
Numero de cajas por palet en la planta 6, numero de cajas por palet en altura 10 y número total de cajas por palet 60.
Calor especifico de la fruta 0,76kcal/kg°C y calor especifico de la madera 0,60kcal/kg°C.
Temperatura de entrada 25°C, temperatura de almacenamiento 1.7°C.
Tiempo de enfriamiento 24 horas
Carga del frigorífico 1 jornada
Pérdidas globales por paredes, techo y suelo (independientemente de la hora): 8kcal/m2h.
Calor e respiración de la fruta a 12°C: 28kcal/tn h.
Calor e respiración de la fruta a 1.7°C: 12kcal/tn h.
3. Un almacén frigorífico consta de dos cámaras de baja temperatura que tienen una pared común, manteniéndose
regularmente a 0°C y +2°C, respectivamente. La cámara a 0°C, que tiene dos paredes exteriores y una a la camara de
elaboración, esta dimensionada según los datos: altura 9m, anchura 45m, longitud 70m, mientras que la de 2°C, con
solo una pared exterior y las otras dos a la cámara de elaboración, tiene de dimensiones: 9m de altura, 45m de anchura
y 60m de longitud.
47

Las paredes, techos y suelos están construidos de acuerdo con las normas de espesor económico.
En la época de máxima entrada de productos, estas se cifran en 120tn/día en la de 0°C y 95 ton/día en la de 2°C. se
consideran que todos los productos ambiente y que se enfrían hasta la temperatura de almacenamiento en un
periodo máximo de 1 día.
Se harán dos renovaciones de aire al día.
Si las dos cámaras utilizan un sistema de refrigeración centralizado y R-134a como refrigerante, determinar la
potencia frigorífica del compresor y la eléctrica del motor que lo mueve, justificando o indicando los rendimientos
utilizados. Se consideran que las necesidades frigoríficas distintas de las especificadas anteriormente representaran
el 20% de aquellas. Calcular igualmente la potencia en condensación y determinar la superficie necesaria para
llevarlo a cabo.
Datos:
Temperatura del ambiente media 25°C
Temperatura del suelo 15°C
Humedad ambiente media 45%
Humedad en ambas cámaras 85%
Peso de los embalajes 15% del peso de la fruta
Los muros contiguos de las cámaras están orientadas al norte
El agua de condensación proviene de una torre de recuperación a 21°C y con caudal suficiente para aumentar su
temperatura solo 5°C a su paso por el condensador.
48

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