Proyecto final de carrera Frío industrial e instalación fotovoltaica

Diseño de sistema de frio Industrial de almacén
de productos alimenticios y abastecimiento
eléctrico de elementos que forman este sistema
de frio mediante instalación fotovoltaica.
(ESCUEAL TECNICA SUPERIOR DE INGENIERIA UNIVERSIDAD DE HUELVA)
TITULACION: INGENIERO INDUSTRIAL
AUTOR: MANUEL JOSE BALLESTEROS MONCLOVA
LOCALIZACION :LORA DEL RIO (SEVILLA)
FECHA: 18 DE MARZO DEL 2015
DIRECTOR DE PROYECTO:PATRICIO SALMERON REVUELTA

Escuela Técnica Superior de Ingeniería
Diseño de sistema de frio Industrial de almacén de producto alimentación y abastecimiento
eléctrico del sistema mediante placas fotovoltaicas Página 1
1 OBJETIVO DEL PROYECTO................................................................................................................ 6
2 EMPLAZAMIENTO............................................................................................................................ 6
3 ANTECEDENTES ............................................................................................................................... 7
4 DESCRIPCION DE LA ACTIVIDAD RECIENTE ..................................................................................... 7
5 TITULAR ........................................................................................................................................... 7
6 AUTOR DEL PROYECTO.................................................................................................................... 7
7 NORMATIVA DE OBLIGADO CUMPLIMIENTO ................................................................................. 7
8 INSTALACION FRIO INDUSTRIAL...................................................................................................... 8
8.1 DESCRIPCION DEL PROCESO PRODUCTIVO............................................................................. 8
8.1.2 CONDICIONES DE FUNCIONAMIENTO................................................................................. 9
8.1.3 CONDICIONES EXTERIORES ................................................................................................. 9
8.1.4 CAMARA FRIGORIFICA....................................................................................................... 10
8.1.5 DIMENSIONES DE LAS CAMARAS ...................................................................................... 10
8.1.6 SUPERFICIE DE LAS CAMARAS........................................................................................... 11
8.1.7 VOLUMEN DE LAS CAMARAS ............................................................................................ 11
8.1.8 CAPACIDAD DE MASA ALMACENABLE EN CADA UNA DE LAS CAMARAS ........................ 11
8.1.9 AISLAMIENTO .................................................................................................................... 12
8.1.10 CALCULO DE ESPESOR DE AISLAMIENTO ......................................................................... 13
8.1.11 TECHO................................................................................................................................ 16
8.1.12 PARED................................................................................................................................ 17
8.1.13 PUERTAS............................................................................................................................ 18
8.1.14 SUELO ................................................................................................................................ 19
8.1.15 PRERARACION DE SUELO ASPECTOS GENERALES. ............................................................ 23
9 ESPESORES DE AISLAMIENTO........................................................................................................ 24
9.1 Cámara 3 (congelación)......................................................................................................... 25
9.2 Cámara 2( Refrigeración)....................................................................................................... 27
9.3 Cámara 1( Refrigeración)....................................................................................................... 29
10 CALCULO DE MAQUINARIA FRIGORIFICA.................................................................................. 31
10.1 CARGAS TERMICAS POR TRANSMISION A TRAVES DE PAREDES, TECHOS Y SUELOS........ 32
10.2 CARGA TERMICA RENOVACION DE AIRE EN INTERIOR DE CAMARA ............................... 34

10.3 CALOR APORTADO POR MOTORES. .................................................................................. 35
10.4 CALOR APORTADO POR PERSONAS....................................................................................... 36
10.5 CARGA TERMICA DEBIDA A LAS PERDIDAS POR REFRIGERACION O CONGELACION............ 37
10.6 CARGAS TERMICAS PRODUCIDAS POR ILUMINACION.......................................................... 38
10.7 CARGA TERMICA MADURACION O RESPIRACION DEL PRODUCTO DENTRO DE LAS CAMARAS
39
10.8 CARGAS TERMICAS PRODUCIDAS POR VENTILADORES........................................................ 40
10.9 CARGAS TERMICAS PRODUCIDAS POR EL EMBALAJE ........................................................... 41
10.10 NECESIDADES TERMICAS TOTALES POR CADA CAMARA .................................................. 41
11 REFRIGERANTE .......................................................................................................................... 42
12 CICLO FRIGORIFICO ................................................................................................................... 52
12.1 DISEÑO DE TEMPERAURAS DEL EVAPORADOR Y CONDENSADOR ....................................... 53
12.2 TRAZADO DE CICLO DE REFRIGERACION............................................................................... 55
12.3 CAUDALES MASICOS.............................................................................................................. 58
12.4 POTENCIA DE COMPRESION.................................................................................................. 59
12.5 COEFICIENTE DE EFICIENCIA ENERGETICA ............................................................................ 59
13 COMPRESOR.............................................................................................................................. 60
13.1 RELACION DE COMPRESION.................................................................................................. 60
13.2 RENDIMINETOS EN COMPRESORES ...................................................................................... 60
13.3 CAUDAL VOLUMETRICO DE REFRIGERANTE MANEJADO POR EL COMPRESOR.................... 61
13.4 POTENCIA ELECTRICA DEL COMPRESOR ............................................................................... 62
13.5 SELECCIÓN DEL COMPRESOR ................................................................................................ 62
13.6 DATOS DE COMPRESORES SELECCIONADOS......................................................................... 67
14 EVAPORADORES........................................................................................................................ 69
14.1 CLASIFICACIONDE EVAPORADORES SEGÚN METODO DE ALIMENTACION LÍQUIDO ........... 69
14.2 CLASIFICACION DE EVAPORADORES SEGÚN CONSTRUCCION.............................................. 70
14.3 CLASIFICACION DE EVAPORADORES SEGÚN SU ENFRIAMIENTO.......................................... 71
14.4 CLASIFICACION SEGÚN EL SISTEMA DE DESCARCHE............................................................. 72
14.5 CALCULO DE LOS EVAPORADORES........................................................................................ 74
14.6 SELECCIÓN DEL TIPO DE EVAPORADOR ............................................................................... 75

14.7 CARACTERISTICAS Y LOCALIZACION DEL EVAPORADOR ....................................................... 77
15 CONDENSADORES ..................................................................................................................... 77
15.1 AREA DEL CONDENSADOR..................................................................................................... 79
15.2 SELECCIÓN DEL CONDENSADOR ........................................................................................... 80
15.3 LOCALIZACION DEL CONDENSADOR ..................................................................................... 81
16 DESCRIPCION TECNICA DE LA INSTALACION FOTOVOLTAICA................................................... 81
16.1 INTRODUCCION..................................................................................................................... 81
16.2 CELULUA FOTOVOLTAICA:..................................................................................................... 82
16.3 TIPO DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS: ................................................................................... 84
17 SELECCION DEL TIPO DE SISTEMA FOTOVOLTAICO .................................................................. 85
18 CONFIGURACION DEL SISTEMA SELECCIONADO....................................................................... 87
18.1 ESTIMACION DE CONSUMO ELECTRICO................................................................................ 87
18.2 RADIACION SOLAR DISPONIBLE............................................................................................. 88
19 CALCULO DE LA INCLINACION ÓPTIMA DE LOS PANELES FOTOVOLTAICOS............................. 90
20 FACTORES QUE AFECTAN AL RENDIMIENTO DE LA INSTALACION............................................ 90
20.1 PERDIDAS POR INCLINACION Y ORIENTACION (PIO)............................................................. 90
20.2 PERDIDAS POR SOMBRA. ...................................................................................................... 91
21 CARACTERISTICAS DE INCLINACION DE LA CUBIERTA Y DE LAS ESTRUCTURA DE SUJECCION
DE LOS PANELES FOTOVOLTAICOS....................................................................................................... 92
22 HORAS SOL PICO........................................................................................................................ 93
23 PANEL FOTOVOLTAICO.............................................................................................................. 95
23.1 SELECCIÓN DEL PANEL FOTOVOLTAICO................................................................................ 95
23.2 CARACTERISTICAS DE LOS PANELES SELECCIONADOS.......................................................... 96
23.3 DISTANCIA ENTRE FILAS DE PANELES Y NÚMERO DE FILAS DE PANELES A INSTALAR ......... 98
23.4 NUMERO DE PANELES POR FILAS......................................................................................... 99
23.5 NUMERO DE PANELES FOTOVOLTAICOS NECESARIOS ........................................................ 99
24 DISTRIBUCION DE PANELES FOTOVOLTAICOS SOBRE CUBIERTAS.......................................... 101
25 TENSION DE DISEÑO DE LA INSTALACION............................................................................... 101
26 CONEXIÓN DE MODULOS EN SERIE Y PARALELO .................................................................... 102
27 BATERIA................................................................................................................................... 102

27.1 BATERIA SELECCIONADA ..................................................................................................... 104
27.2 NUEMERO DE BATERIAS A INSTALAR CONEXIONADO Y RECOMENDACIONES DE
INSTALACION................................................................................................................................... 104
27.3 CARACTERISTICAS DEL LUGAR DE INSTALACION DE BATERIAS Y DEMAS ELEMENTOS QUE
COMPONEN LA INSTALACION FOTOVOLTAICA............................................................................... 105
28 REGULADOR ............................................................................................................................ 106
28.1 SELECCIÓN DEL REGULADOR............................................................................................... 107
28.2 NUMERO DE REGULADORES Y CONEXIONADO DE LOS REGULADORES............................. 107
29 INVERSOR O CONVERTIDOR DC/AC ........................................................................................ 108
29.1 SELECCIÓN DEL INVERSOR................................................................................................... 109
29.2 NUMERO DE INVERSORES Y CONEXION.............................................................................. 109
30 DISEÑO ELECTRICO.................................................................................................................. 110
31 CABLEADO ENTRE PANELES..................................................................................................... 112
32 CABLEADO DE RAMAS EN PARALELO DE LA CAJA DE CONEXIÓN HASTA CADA REGULADOR 113
33 CALCULO DE SECCION DE CADA REGULADOR A LOS INVERSORES ....................................... 117
34 CABLEADO DESDE EL INVERSOR HASTA EL CUADRO GENERAL DE PROTECCIONES EN CA. .. 118
35 PROTECCIONES........................................................................................................................ 120
36 PROTECCIONES SELECCIONADAS PARA NUESTRA INSTALACION. .......................................... 125
36.1 CAJA DE PROTECCIONES Y CONEXIONES EN CC.................................................................. 125
36.2 DISEÑO DE PUESTA A TIERRRA DE LA INSTALACION........................................................... 126
ANEXO I CALCULOS JUSTIFICATIVOS............................................................................................... 128
1 TEMPERATURAS EXTERIORES.................................................................................................. 129
2 TEMPERATURA EXTERIOR DE PROYECTO................................................................................ 132
3 CALCULO DE ESPESOR DE AISLAMIENTOS .............................................................................. 132
3.1 SUELO .................................................................................................................................. 136
3.2 TECHO.................................................................................................................................. 140
3.3 PAREDES.............................................................................................................................. 147
4 TEMPERATURA DE EVAPORADOR Y CONDENSADOR.............................................................. 152
5 CARGA TERMICA RENOVACION DE AIRE EN INTERIOR DE CAMARA ..................................... 153
6 ESTIMACION DE CONSUMO ELECTRICO DE CADA CAMARA................................................... 157

7 RADIACION DISPONIBLE.......................................................................................................... 158
8 CALCULO DE LA INCLINACION ÓPTIMA DE LOS PANELES FOTOVOLTAICOS........................... 161
9 PERDIDAS POR SOMBRAS........................................................................................................ 163
10 DISTANCIA ENTRE FILAS DE PANELES Y NÚMERO DE FILAS DE PANELES A INSTALAR ....... 168
11 NUMERO DE PANELES FOTOVOLTAICOS NECESARIOS ...................................................... 172
12 CONEXIÓN DE MODULOS EN SERIE Y PARALELO ................................................................ 176
13 BATERIA............................................................................................................................... 176
14 DATOS PARA EL CÁLCULO DE LA BATERIA........................................................................... 177
15 RESULTADOS DE SELECCIÓN DE LA BATERIA....................................................................... 180
16 NUMERO DE BATERIAS EN SERIE Y PARALELO.................................................................... 181
17 REGULADOR ........................................................................................................................ 181
18 INVERSOR ............................................................................................................................ 183
19 CALCULO DE SECCION DE CABLEADO.................................................................................. 185
ANEXO II MATERIALES..................................................................................................................... 188
PRESUPUESTO ................................................................................................................................. 293
1 PRECIOS UNITARIOS................................................................................................................ 294
2 PRECIOS UNITARIOS DESCOMPUESTOS.................................................................................. 295
3 PRESUPUESTO TOTAL POR MEDICION.................................................................................... 296
PLANOS............................................................................................................................................ 297

1 OBJETIVO DEL PROYECTO
El presente proyecto tiene como objetivo principal el diseño de un sistema aislado fotovoltaico.
Para satisfacer en gran medida la demanda eléctrica necesaria para alimentar el sistema de frio
industrial de un conjunto de naves industriales dedicadas a la conservación y almacenamiento de
queso.
Con este proyecto se propone una excelente alternativa energética a los medios tradicionales de
producción de electricidad aprovechando la energía solar, respetando el medioambiente y además
contribuyendo con el ahorro económico en el consumo eléctrico del sistema de frio industrial.
No forma parte de este proyecto el diseño de valvuleria , dispositivos de seguridad y tuberías.
Si deberemos de conocer el consumo eléctrico del sistema de frio industrial, por lo cual se calculara
el numero y tipo de máquina que se instalara en este sistema, conociendo la potencia eléctrica
necesaria que deberá suministrar nuestro equipo aislado fotovoltaico. Seleccionaremos el
refrigerante más apropiado para la instalación de frio, se realizara un presupuesto de la instalación
fotovoltaica aislada y de las maquinarias utilizadas en el sistema de frio así como planos de la
instalación y presupuesto que abarca este proyecto.
2 EMPLAZAMIENTO
La instalación de referencia de este proyecto se localiza en la calle Pino Estrobo S/n, parcela con
tres naves industriales colindantes en polígono industrial el Pino Sevilla.
Latitud : 37º23’10’’N
Longuitud:5º59’33’’O
Altitud :11m

3 ANTECEDENTES
Estas tres naves se construyeron en el año 1997 con el objetivo de almacenes de material de
construcción, distinta finalidad a la que se dedicara en la actualidad en 2014 almacenamiento y
conservación de diferentes tipos de queso. Las naves están construidas con cerramientos de
paneles de hormigón armados los cuales se conservaran tal y como están. Se realizo una
adecuación de las antiguas puertas, se sustituyeron por modernos puertos para la carga y
descarga de materia mediante camiones.
4 DESCRIPCION DE LA ACTIVIDAD RECIENTE
Almacenamiento y conservación de distintos tipos de queso, para el cual se adecuara estas naves
industriales a cámaras frigoríficas, además tendrán otra función como centro logístico de reparto
de este alimento por la comunidad de Andalucía.
5 TITULAR
- Nombre: Quesos del Sur SAL
- Domicilio Social: C/Pino Centro s/n
- Localidad: 41001 Sevilla
- Representante legal: Mara Cuevas Ballesteros
- N.I.F: 47202671-D
- Teléfono: 954804272
6 AUTOR DEL PROYECTO
- Nombre: Manuel José Ballesteros Monclova
- Titulación: Ingeniero Industrial
- Nº Colegiado: 5664 ´´Colegio de Ingenieros Industriales Andalucía Occidental´´
- Domicilio: C/Marcos Orbaneja nº15
- N.I.F: 47202672-W
7 NORMATIVA DE OBLIGADO CUMPLIMIENTO
En la redacción del proyecto de ejecución se dará cumplimiento a la siguiente normativa de
Obligado cumplimiento:
- REAL DECRETO 314/2006, de 17 de marzo de 2006. Código Técnico de la Edificación.
- REAL DECRETO 1027/2007, de 20 de julio de 2007. RITE Reglamento de Instalaciones

Térmicas en los Edificios.
-REAL DECRETO 842/2002 de 2 de agosto de 2002 Reglamento electrotécnico para baja
Tensión.
-REAL DECRETO. 168/1985 por el que se aprueba la Reglamentación Técnico-Sanitaria sobre
Condiciones Generales de Almacenamiento Frigorífico de Alimentos y Productos Alimentarios.
-ORDENANZA 29 de mayo 2002 Ordenanza para la Gestión Local de la Energía de Sevilla.
- Norma UNE 100001:2001 Climatización. Condiciones climáticas para proyectos.
- Norma UNE 100014:2004 Climatización. Bases para el proyecto.
- Norma UNE-EN ISO 7730:2006 Ergonomía térmica metabolismo.
- Norma UNE-EN 12464-1:2012 Iluminación.
8 INSTALACION FRIO INDUSTRIAL
8.1 DESCRIPCION DEL PROCESO PRODUCTIVO
El queso se recibe en camiones frigoríficos, según el tipo la temperatura de los camiones será distinta.
A continuación el camión se dirigirá al muelle correspondiente donde se realizara la descarga de la
mercancía, estos muelles enlazan directamente con las cámaras frigoríficas, la descarga se llevara a
cabo atendiendo al tipo de queso recibido que en esta instalación solo existen tres tipos cada uno de
ellos va destinado a una cámara frigorífica distinta e individual.
La salida de mercancía de la instalación se realizara de forma similar a la descarga pero en sentido
inverso, el camión de reparto se situara en el muelle correspondiente al tipo de queso que desea cargar
y distribuir, en el mismo muelle se efectuara su carga.
Tipo de queso ºC %HR Tiempo de
almacenamiento
Camembert 0/2 85 6 meses
Manchego 0/5 90 4 meses
Cheddar <12 90 6 meses

Tabla 1: Propiedades de almacenamiento y conservación de los distintos tipos de queso usados en
esta industria proporcionada por la propia empresa.
8.1.2 CONDICIONES DE FUNCIONAMIENTO
En la instalación objeto de este proyecto está formada por tres cámaras frigoríficas que la
identificaremos con una numeración, a cada una le asignaremos unas condiciones de trabajo
dependiendo del tipo de queso para almacenar. Estos datos son proporcionados por la propia empresa
estos datos están dentro de los intervalos de la Tabla 1:
Cámara 1: (Cammembert)
Temperatura interior= 0,5 ºC
HR=85
Cámara 2: (Manchego)
Temperatura interior= 5 ºC
HR=90
Cámara 3: (Cheddar)
Temperatura interior=-18ºC
HR=90
8.1.3 CONDICIONES EXTERIORES
Para determinar la temperatura exterior, tomamos la temperatura exterior y la humedad relativa de
proyecto según la norma UNE-100014:1985.En nuestro caso la instalación se ubica en Sevilla.
Temperatura exterior: 38,9ºC
Humedad relativa: 43 %
Temperatura húmeda: 23,1ºC

8.1.4 CAMARA FRIGORIFICA
Las cámaras utilizadas son de construcción independientes, en esta instalación tenemos un total de
tres cámaras frigoríficas, una por cada tipo de queso que almacenamos y cada una de ellas se
encuentra a distinta temperatura, cada cámara está situada en el interior de cada una de las naves
existentes según planos. Las cámaras al ser independientes entre ellas están separadas mediante
muros de hormigón que son los que ya existían como división entre estas naves colindantes formadas
por estructuras de hormigón y acero. El acceso a las mismas para la carga y descarga de mercancía
es mediante muelle que enlaza directamente con la cámara. El personal laboral tiene acceso a las
cámaras mediante escalera fijas una por cada cámara frigorífica.
8.1.5 DIMENSIONES DE LAS CAMARAS
El complejo industrial está formado por tres naves de las cuales dos se dedican a la conservación y
una a la congelación de queso
Cámara 1:
• Altura: 7 m
• Largo: 25 m
• Ancho: 13,36 m
Cámara 2:
• Altura : 7 m
• Largo: 25 m
• Ancho: 10,32 m
•
Cámara 3:
• Altura: 5 m
• Largo: 25 m
• Ancho: 9,24 m

8.1.6 SUPERFICIE DE LAS CAMARAS
Conservación:
• Cámara 1->334 m²
• Cámara 2->258 m²
Congelación:
• Cámara 3->231 m²
Superficie total=823 m²
8.1.7 VOLUMEN DE LAS CAMARAS
Conservación:
• Cámara 1= 2338 m³
• Cámara 2= 1806 m³
Congelación:
• Cámara 3= 1155 m³
Volumen total=5299 m³.
8.1.8 CAPACIDAD DE MASA ALMACENABLE EN CADA UNA DE LAS CAMARAS
La expresión para calcular la masa de producto fresco almacenable es la siguiente:
M C S
M=masa del producto almacenable en [kG]
C=Capacidad de almacenamiento [kG/m²] (Datos facilitados por el propietario de la instalación)
S=Superficie en [m²]
Conservación:
• Cámara 1->350.000 kG (1050 kG /m² aproximadamente)
Congelación:

8.1.9 AISLAMIENTO
El aislamiento de las cámaras frigoríficas de esta instalación se realizan mediante paneles tipo
sándwich (marca KIDE) de distintos espesores con alma de poliuretano (PPU), cuya conductividad
térmica de referencia para realizar los cálculos será de (λ)=0,023 W/mºC.
El aislamiento tiene por objeto reducir en lo posible las pérdidas de frío a través de paredes, techos,
puertas y otros elementos. Se trata de hacer la cámara lo más adiabática posible, para reducir al
mínimo la entrada de calor, y así poder mantener las condiciones interiores con independencia del
exterior.
La importancia del aislamiento es mayor cuanto menor es la temperatura interior, de modo que debe
prestársele una especial atención en espacios destinados a congelación. Es de vital importancia
también, disponer de una adecuada protección contra la entrada de vapor de agua en el recinto, que
produciría la formación de hielo o escarcha sobre nuestro producto almacenado. Esto se conoce como
barrera de vapor.
Para evitar esto debe colocarse una barrera anti vapor en el lado caliente del aislante, especialmente
en las cámaras de congelados. Esta barrera debe reunir las siguientes condiciones:
Ser impermeable al paso del agua.
Ser continua.
Mantener sus propiedades en el tiempo.
Como barrera antivapor se utilizan finas láminas de acero, aluminio, polietileno, etc.
Paneles sándwich (KIDE)
Se ha tomado esta marca de panel frigorífico por sus productos con exquisita relación de calidad y
precio comparada con otras existentes en mercado, además de la confianza depositada en esta marca
con gran trayectoria en mercado y por su profunda experiencia en este sector.

Los paneles están formados por dos caras de acero galvanizado con un espesor cada una de 0.6 mm,
esta chapas me protegen sobre esfuerzos mecánicos y actúan como barrera de vapor dándole la
propiedad de no congelación además el acabado con esta chapas será tipo liso y color blanco,
separados por un alma de espuma de poliuretano que proporciona tanto aislamiento acústico como
aislamiento térmico. Podemos ver otras características y dimensiones de montaje según anexo II.
Los paneles prefabricados KIDE permiten la realización por unión entre ellos de paredes, suelos y
techos aislados, constituyendo una Cámara frigorífica, o un recinto climatizado a temperatura positiva o
negativa. La unión entre paneles se realiza por presión de la junta macho-hembra y un sistema de
gancho incorporado sobre los lados largos de los paneles.
Las cámaras o recintos deben estar protegidos siempre por una cubierta.
La estructura portante de la construcción es preferentemente exterior.
Los paneles no colaboran a la estabilidad estructural del edificio.
8.1.10 CALCULO DE ESPESOR DE AISLAMIENTO
Existen diferentes procesos para determinar el espesor del aislante. Se puede calcular mediante el flujo
máximo de calor o directamente de los espesores recomendados por los fabricantes en función del
salto térmico. En nuestro caso el cálculo del espesor de los paneles se realizará considerando el flujo
Máximo de calor permitido para cámaras de congelación y conservación.
El método propuesto a continuación es de gran utilidad, debido a su sencillez y eficacia. Partimos de
una ecuación que expresa la tasa de transferencia de calor a través de una pared plana:
Q A. U. Te Ti
Q, tasa de transferencia de calor en W.
A, superficie de cerramiento en m2.
U, coeficiente global de transferencia de calor W/ (m2K).

Te,Ti , temperatura exterior/interior de diseño en ºC.
El flujo de calor será:
q U Te Ti
El coeficiente global de transferencia de calor U o transmitancia térmica, es la media de calor que
atraviesa, en la unidad de tiempo, una unidad de superficie de un elemento constructivo viene
dado por la expresión:
U
1
Rt
Donde resistencia térmica total (R.t) viene expresada según:
Rt Rsi+Rse+R1+R2+Ri
Rsi y Rse las resistencias térmicas superficiales correspondientes al aire interior y exterior
respectivamente, tomadas de la tabla 2,3 de este documento de proyecto [m2 K/W].
Rsi
1
hi
Rse
1
he
hi , coeficiente de convección interior en (m²K/W),
he , coeficiente de convección exterior (m²K/W).
R1, R2...Ri las resistencias térmicas de cada capa definidas según la expresión:
Ri
ei
λi
ei , espesor de las distintas capas de pared en metros.
λi , conductividad térmica de diseño del material que compone la capa, [W/m K].

Luego despejando valores de la ecuación de coeficiente global transferencia de calor obtenemos:
1
U
1
hi
+
ei
λi
+
1
he
Los valores de Rsi y Rse deben estimarse para los cálculos, en función de la posición del cerramiento y
del sentido del flujo de calor, y de la situación del cerramiento.
Tabla 2: Resistencias térmicas superficiales de cerramientos en contacto con el aire exterior en
m²K/W(RITE).

Tabla 3: Resistencias térmicas superficiales de cerramientos en contacto con el aire exterior en m²K/W
(RITE).
En la práctica los coeficientes Rsi e Rse se desprecian debido a que estos mismos son sumandos en el
denominador y comparados con los sumando son muchos menores y muy próximos a cero. (Anqué
en este proyecto se consideraran a la hora de realizar el cálculo).En el caso de despreciar estos
coeficiente el resultado obtenido no tendría un valor muy significativo con respecto a nuestro cálculo y
la ecuación a seguir quedaría de esta forma.
1
U
e
λi
De la unión de las expresiones anteriores, obtenemos que el espesor del aislante será:
e
λi Te Ti
q
Las perdidas máximas admisibles (el flujo de calor) se fijan de antemano. Según reglamento se
seguridad frigorífica(R.S.F).
q=8 w/m² para conservación
q= 6 w/m² para congelación
La conductividad puede obtenerse mediante tablas que son facilitadas por el mismo fabricante de
aislante. Las temperaturas son parámetros de diseño con lo que solo nos queda sustituir valores y
obtener los espesores mínimos. El cálculo del espesor del aislamiento se desarrollará aplicando las
ecuaciones y datos anteriormente reflejados en este documento de proyecto, aplicando teoría de
conducción y convección térmica tanto en las paredes, suelos y techos para lo cual deberemos de
calcular la resistencia total que será la de cada uno de estos elementos sumada a la de los paneles a
instalar .Para lo cual deberemos de saber la constitución de los mismos.
8.1.11 TECHO
Las alturas de las cámaras serán:
Cámara 1:
• Altura: 7 m
Cámara 2:

• Altura : 7m
Cámara 3:
• Altura: 5m
Las cubiertas de las naves industriales tendrán una altura mayor al de los techos de las cámaras
frigoríficas, están construidas con péneles tipo sándwich para cubierta, a dos aguas. Este techado
cumplirá una doble función. La primera evacuar el agua de lluvias y evitar que la carga que el agua o la
nieve pueda generar recaiga sobre los paneles. La segunda función será proteger a los paneles de la
exposición directa al sol y el aumento de Temperatura en el techo de las cámaras frigoríficas que esto
conllevaría. La composición de la cubierta, d exterior es:
- Paneles sándwich cubierta tapajuntas con las siguientes características:
Espesor del panel 120 mm
Peso del panel 12,80 kG/m²
Transmitancia térmica 0,17 W/m²K
- Cubierta de chapa a dos aguas con una inclinación de 30º.
La instalación de estos paneles aislante que formaran el techo de cada una de las cámaras se situaran
de forma horizontal e irán colgados del techo de la nave industrial ya existentes siguiendo cualquier
método de unión especificado según anexo II a la hora de realizar los cálculos térmicos se tendrán en
cuenta los datos suficientes que puedan tener efectos en el diseño de las cámaras frigorífica dándole
un punto de gran importancia a la cámara de aire que se formara entre el techo de la cámara y el
techo de la nave industrial ya existente según planos.
8.1.12 PARED
La composición de los cerramientos que forman las naves industriales ya existentes estás formadas por
paneles de hormigón macizo, con acabado liso gris fuera, en contacto con el exterior, y paneles
sándwich recubrirán por dentro estos cerramientos y formaran las paredes de las cámaras frigoríficas.
Según el fabricante estos paneles de hormigón tienen una transferencia de calor máxima de 3.82
W/m²K. Este dato es imprescindible para dimensionar el espesor de aislante.

Paneles de Hormigón existentes en los propios cerramientos de las naves industriales
• Hormigón HA-25
• Acero B500
• Aislamiento térmico 3,82 W/m²K
• Espesor 200 mm
Los paneles frigoríficos usados serán el modelo KIDE que cubrirán en la totalidad de la superficie de
los cerramientos formando las paredes de la cámara frigorífica, se utilizara los métodos y herramientas
de unión según las especificadas por el propio fabricante según anexo II adjunto , se pondrá especial
cuidado en las aristas formadas en las paredes de las cámaras frigoríficas(esquinas unidas con
rodamientos) ya que según el reglamento Técnico-Sanitaria sobre Condiciones Generales de
Almacenamiento Frigorífico de Alimentos y Productos Alimentarios Las uniones de paredes y suelos
serán redondeadas, a no ser que la solución constructiva no permitiese realizar esta unión de forma
eficaz, en aquellos locales donde se manipulen, reciban tratamiento frigorífico o transiten productos
alimenticios sin envasar.
8.1.13 PUERTAS
El acceso a las naves para carga y descarga se realizara a través de las paredes sur de cada una de
las naves donde están colocados los muelles de carga, se tendrá en cuenta las dimensiones de los
camiones de tres ejes según anexo II para el diseño de las puertas, seleccionamos estas puertas son
de la marca hormman tipo DPU sin acristalamiento de apertura vertical según anexo II están formada
por paneles tipo sándwich con dos chapas de acero galvanizado lacadas y con aislamiento de
poliuretano, alta resistencia a condiciones climatológicas exterior, de espesor 80mm con un coeficiente
de transferencia térmica de U=0,3W/m²K y reducción de agua de condensación en su interior con
dimensiones de 3000 mm de ancho y de 3500mm alto .

En cada puerta se situara un abrigo retráctil para muelle marca hormman o similar, aislando la zona de
descarga del exterior con lona de pvc, evita la luz solar directa, lluvia y aire sobre el producto
almacenado a la hora de la descarga o carga. Este abrigo tiene dimensiones compatibles con la puerta
colocada ya que son de la misma marca y se pueden suministrar en conjunto. Profundidad 500mm
apertura frontal, de ancho 3300mm y altura 3750 según anexo II.
En cada pared sur se situara una puerta de acceso a personal de dimensiones estándar, que se situara
a nivel del suelo de la cámara a una altura de 90cm según plano y para salvaguardar el desnivel de
altura que comprende el suelo de la cámara y el suelo de la calzada, se utilizara una escalera de acero
fija o similar características. La puerta tendrá aislamiento térmico con un coeficiente de transferencia
térmica de U=0,3W/m²K.
Las perdidas debida a la transmisión de calor del exterior al interior a través de la cámara no se
calculara aparte, esta carga estará incluido dentro del apartado de carga térmica a través de paredes
se tendrá en cuenta la superficies de las mismas como si fuese parte de la pared sur de cada nave
además con las mismas condiciones, debido a que su coeficiente de transmisión térmica son muy
similares el de la pared y el de las puertas.
8.1.14 SUELO
En términos generales y para todos los casos en el montaje de Cámaras frigoríficas, el suelo debe
estar totalmente nivelado y liso. De la forma en que se vaya a construir la Cámara y el uso de la
misma, nos condicionará las diferentes formas de preparar los suelos para el montaje de las Cámaras.

En este proyecto distinguimos dos tipos de suelo tipo A para las cámaras 1,2 solo de conservación
donde la temperatura es positiva y tipo B para la cámara con temperatura negativa para la cámara 3. A
continuación describiremos los distintos tipos de suelo a instalar, esta adecuación de suelo es
necesaria técnicamente y se incluye como parte de este proyecto, que se realizaran de nueva
construcción sobre las antiguas soleras de hormigón armado existentes de las naves industriales , esta
nueva solera tiene dos objetivos principales en este proyecto primero el técnico que corresponde a la
parte térmica y segundo objetivo y no menos destacado es que hay que realizar la construcción de
muelles de carga y descarga con una altura de 90 cm sobre la solera existente, entonces la misma
solera construida nos dará el apoyo suficiente para llegar a esta cota de altura exigida.
Tipo A:
Este tipo de suelo se utilizara en las cámaras 1,2 estas podrán construirse con suelo de paneles o sin
paneles no es obligación de cumplimento situar aislamiento en nuestro caso en estas cámaras
utilizaremos la configuración más habitual de instalación atendiendo a que se tratan de almacenes de
conservación y con temperaturas positiva luego la transferencia de calor por el suelo será mínima.
(Cámara sin aislamiento en suelo, como mínimo el perímetro en donde se asentarán los paneles
verticales debe estar totalmente nivelado y liso).

1 -La loza de rodadura estará constituida con hormigón en masa y un armado de mallazo
electrosoldado de 5mm de diámetro con acabado superficial en la parte superior con partículas de
cuarzo sobre la cual se realizara el tránsito de vehículos o personas, el espesor de esta loza de
rodadura tendrá una altura próxima a 900 mm.
Tipo B:
Este tipo de suelo se utiliza en la cámara 3 que tiene un temperatura negativa (congelación) al igual
que en cámaras de temperaturas positiva se podrán construir con suelo de paneles o sin paneles
térmicos, la diferencia con las cámaras de refrigeración o temperaturas positivas es la necesidad de
tomar precauciones para evitar que se congele el suelo de la cámara. Las formas más usuales de
protección de suelo contra las congelaciones son:
Cámara sanitaria Canalizaciones de aire(natural o forzado)
Resistencia eléctrica
Tubos con agua glicolada.

En esta cámara utilizaremos el método más económico y respetuoso con el medioambiente mediante
canalizaciones de aire. La diferencia con los demás sistemas no consume ningún tipo de energía en
su funcionamiento y la construcción del propio sistema es aprovechada para la nueva solera de 90 cm
que necesitamos. En esta cámara sanitaria se introducen unas canalizaciones se hace que circule aire
por debajo del aislamiento del suelo consiguiendo que esté a una temperatura superior a 0°C evitando
la congelación del suelo. Dicha Aireación será de bovedilla o tubo. En ambos casos tanto la bovedilla
como los tubos desembocarán en dos colectores que a su vez tendrán salida y entrada de aire por
medio de chimeneas de 2,5 y 0,5 m. de altura respectivamente, que son las que hacen circular el aire.
Uno de los colectores tendrá conexión a la red general para el drenaje de agua que se pueda originar.
Es conveniente que las bovedillas y el colector del drenaje tengan una inclinación mínima del 2% hacia
el drenaje. Otra variante es evitar la chimenea e instalar ventiladores para forzar la circulación de aire y
en zonas muy frías añadir resistencias eléctricas controladas por termostato, que aseguren que la
temperatura del aire nunca desciende de 0°C.En esta cámara sanitaria el sistema de canalización de
circulación de aire natural estará constituido con bovedillas y una chimenea de entrada a una altura de
2,5m y chimenea de salida de 0,5m y colector según.

8.1.15 PRERARACION DE SUELO ASPECTOS GENERALES.
En este tipo de instalaciones el apartado más importante es la pantalla o barrera antivapor. Si dicha
barrera no está debidamente instalada existirá un flujo de vapor de agua del exterior al interior. La
Barrera de vapor ha de ser continua, con las juntas solapadas y soldadas un mínimo de 0,10 m., tanto
en superficies lisas como en uniones debe estar colocada de tal forma que aunque haya movimientos
no se rompa. La barrera de vapor una vez instalada no debe dejar ningún hueco, debe ser totalmente
estanco. Recomendamos barrera de vapor con aluminio y material bituminoso para su soldado en
caliente.
1 –Bovedilla hueca marca Caviti, bloque, tubo, de altura 250 mm de altura o similar.
2 –Hormigón de relleno 2,5cm sobre bovedillas.
3 –Barrera de antivapor que será una lámina bituminosa soldada en caliente con armadura de aluminio
interior tipo Asfaldan R Tipo 3 P POL o similar de espesor 2 mm con conductividad térmica (λ)=0,19 W/
m ºC o similar.
4 –Placas de aislamiento interpuestas consistirá en espuma de poliuretano aplicada in-situ, espuma
tipo I con densidad aparente de 50 kG/m³ con conductividad térmica (λ)=0,023 W/m ºC. El espesor de
esta capa se calculará a partir de la suposición de que la transferencia máxima q= 6 W/m² o similar.
5 –Impermeabilizante tipo POLYDAN 48 P PARKING espesor 4 mm; su objetivo es la de proteger el
aislamiento del agua que puede tener el hormigón con conductividad térmica (λ)=0,19 W/ m ºC o
similar.
6 –Hormigón armado de resistencia característica 200 kg/cm², formando una capa de 120 mm de
espesor como mínimo, en este proyecto será de espesor 200mm utilizado como recrecimiento hasta
llegar a la cota de altura de un forjado de 90cm. La armadura será de malla electrosoldada formada por
redondos de 5 mm de diámetro cada 150 mm con conductividad térmica el hormigón de (λ)=0,63 W/ m
ºC o similar.
7 –Junta de retracción de espesor comprendido entre 5 y 10 mm y una profundidad de 1/3 del espesor
del hormigón armado formando cuadrado de 6 m.

En este tipo de instalaciones el apartado más importante es la pantalla o barrera antivapor. Si dicha
barrera no está debidamente instalada existirá un flujo de vapor de agua del exterior al interior.
La barrera de vapor ha de ser continua, con las juntas solapadas y soldadas un mínimo de 0,10 m.,
tanto en superficies lisas como en uniones debe estar colocada de tal forma que aunque haya
movimientos no se rompa. La barrera de vapor una vez instalada no debe dejar ningún hueco, debe ser
totalmente estanco. Recomendamos barrera de vapor con aluminio y material bituminoso para su
soldado en caliente.
9 ESPESORES DE AISLAMIENTO
Estudiaremos las opciones propuestas para este cálculo de espesor de aislamiento por separado, por
una parte realizaremos el estudio de la cámara de congelación y a posterior realizaremos el estudio de
las cámaras de conservación. En el estudio tendremos que tener en cuenta unos datos comunes e
importantes que nos servirán a la hora del propio diseño, como la temperatura exterior 38,9ºC la
transmitancia térmica de los paneles de hormigón que forman los cerramientos de la nave industriales
3,82W/m²K, también su espesor 20cm y conductividad térmica del aislante que se instalara de
poliuretano (λ)=0,023 W/mºC. Se tendrá en cuenta que la temperatura exterior variara según la
orientación de las paredes de nuestra instalación y aplicando una corrección según Tabla 4:

Orientación Temperatura exterior de cálculo (Te ºC)
Pared Norte 35,2
Pared Sur 37
Pared Este 39,5
Pared Oeste 38,8
Cubierta 59,6
Suelo 32
Tabla 4 Temperatura exterior de cálculo según orientación.
9.1 Cámara 3 (congelación)
En la cámara 3 las perdidas máximas admisibles en el flujo de calor corresponden a un valor de q= 6
W/m² para congelación según R.S.F. Tendremos en cuenta también estos datos tomados según tablas
2 y 3 anteriores, de Resistencia térmicas superficiales de cerramientos en contacto con el exterior
según C.T.E.
Resistencias térmicas de los cerramientos 1/he
(m²K/W)
1/hi
(m²K/W)
1/hi +1/he
(m²K/W)
Paredes Exteriores 0,04 0,13 0,17
Suelo 0 0 0
Techo 0,21 0,34 0,55
Tabla 5 Valores tomados de resistencias térmicas en cerramientos m²K/W.
Un punto importante en este diseño a tener en cuenta es la cámara sanitaria bajo el suelo de la cámara
de congelación, que es utilizada para evitar que se dañe la estructura según lo explicado anteriormente
a tipo de suelo B, instalado solo en esta cámara de congelación y según C.T.E en el cálculo de la
transmitancia térmica en el suelo se desprecian las resistencias térmicas superficiales, de ahí el valor
en la Tabla 5 en el suelo igual a cero y solo tendremos en cuenta la resistencia térmicas superficiales
de las paredes exteriores y el techo de la cámara.

Existe una entrecamara entre el techo de la nave y techo de la cámara frigorífica formada de aire a
tener en cuenta en la elección de resistencias superficiales y en el diseño de espesores de aislantes
según C.T.E y según planos.
A continuación se muestran los distintos datos de diseño utilizado en los distintos cerramiento, techo
y suelo que componen esta cámara así como espesores de aislamiento según tabla 6.
Pared Ti(ºC) Te(ºC) HR(%) 1/hi +1/he
(m²ºC/W)
Σ(ei/λi )
(m²ºC/W)
A (m²) U(W/ºCm²)
Global
e(m)
Norte -18 35,2 90 0,17 9 125 0,11 0,19
Sur -18 37 90 0,17 9 125 0,11 0,20
Este -18 0,5 90 0,17 3 46 0,32 0,06
Oeste -18 5 90 0,17 4 46 0,26 0,08
Techo -18 59,6 90 0,55 12 231 0,08 0,15
Suelo -18 32 90 0 8 231 0,12 0,18
Tabla 6 Datos obtenidos de los cálculos para la cámara 3 para temperatura interior -18ºC.
El tipo de panel aislante utilizado está definido en apartados anteriores, en este apartado definimos los
espesores de los mismos a instalar en esta cámara así como podemos ver en la tabla 6 el área a
ocupar los mismos. En paredes verticales norte y sur el espesor de panel 200 mm, en las paredes
verticales este y oeste espesor de panel 100 mm el techo estará formado por paneles de espesores
150 mm , el suelo estará constituido como se vio en el apartado correspondiente tipo B cámara
sanitaria que incluye capa de aislante con un espesor de 160 mm.
A continuación se muestra la tabla 7 con los espesores seleccionados con sus datos correspondientes
a estos diseños.

Pared Ti(ºC) Te(ºC) HR(%) 1/hi
+1/he
(m²ºC/W
Σ(ei/λi )
(m²ºC/W)
A
(m²)
U(W/ºCm²)
Global
e(m)
Norte -18 35,2 90 0,17 9 125 0,11 0,20
Sur -18 37 90 0,17 9 125 0,11 0,20
Este -18 0,5 90 0,17 5 46 0,21 0,10
Oeste -18 5 90 0,17 5 46 0,21 0,10
Techo -18 59,6 90 0,55 12 231 0,08 0,15
Suelo -18 32 90 0 8 231 0,12 0,18
Tabla 7 Datos definitivos de espesores para la cámara 3 para temperatura interior -18º.
9.2 Cámara 2( Refrigeración)
según C.T.E.
(m²K/W)
1/hi
(m²K/W)
1/hi +1/he
(m²K/W)
Suelo 0 0 0
Techo 0,21 0,34 0,55
Un punto importante en este diseño a tener en cuenta es el suelo de la cámara de refrigeración según
el apartado correspondiente, esta explicado anteriormente en este documento , este suelo corresponde
a tipo de suelo A instalado solo en cámaras de refrigeración donde no se aplicara ningún tipo de
aislante térmico y según C.T.E en el cálculo de la transmitancia térmica se desprecian las resistencias
térmicas exteriores según en la Tabla 8 los valores en el suelo igual a cero y de ahí que el espesor del
aislante del suelo sea igual cero .

Tendremos en cuenta las resistencias térmicas formadas por la pared del techo de la cámara frigorífica
y la de la cámara de aire no habitable entre este y el propio techo de la nave industrial que está en
contacto con el exterior según C.T.E, además de los cerramientos verticales que forman la cámara
frigorífica.
A continuación se muestran los distintos datos de diseño utilizado en los distintos cerramiento, techo y
suelo que componen esta cámara así como espesores de aislamiento según tabla 9.
(m²ºC/W)
Σ(ei/λi )
(m²ºC/W)
A (m²) U(W/ºCm²)
Global
e(m)
Norte 5 35,2 90 0,17 4 175 0,26 0,08
Sur 5 37 90 0,17 4 175 0,25 0,08
Este 5 39,5 90 0,17 4 72 0,23 0,09
Oeste 5 38,8 90 0,17 4 72 0,24 0,09
Techo 5 59,6 90 0,55 6 258 0,15 0,01
Suelo 5 32 90 0 2 258 0,55 0,00
Tabla 9 Datos obtenidos de los cálculos para la cámara 2 para temperatura interior 5ºC.
ocupar los mismos. En paredes verticales el espesor 100 mm, el techo estará formado por paneles de
espesores 60 mm, el suelo estará constituido como se vio en el apartado correspondiente tipo A que
no incluye capa de aislante.
A continuación se muestra la tabla 10 con los espesores seleccionados con sus datos
correspondientes a estos diseños.

+1/he
(m²ºC/w)
Σ(ei/λi )
(m²ºC/W)
A (m²) U(W/ºCm²)
Global
e(m)
Norte 5 35,2 90 0,17 5 175 0,21 0,10
Sur 5 37 90 0,17 5 175 0,21 0,10
Este 5 39,5 90 0,17 5 72 0,21 0,10
Oeste 5 38,8 90 0,17 5 72 0,21 0,10
Techo 5 59,6 90 0,55 8 258 0,11 0,06
Suelo 5 32 90 0 2 258 0,55 0,00
Tabla10 Datos definitivos de espesores para la cámara 2 para temperatura interior 5ºC.
9.3 Cámara 1( Refrigeración)
según C.T.E.
(m²K/W)
1/hi
(m²K/W)
1/hi +1/he
(m²K/W)
Suelo 0 0 0
Techo 0,21 0,34 0,55
Un punto importante en este diseño a tener en cuenta es el suelo de la cámara de refrigeración según
el apartado correspondiente, esta explicado anteriormente en este documento , este suelo corresponde
a tipo de suelo A instalado solo en cámaras de refrigeración donde no se aplicara ningún tipo de
aislante térmico y según C.T.E en el cálculo de la transmitancia térmica se desprecian las resistencias
térmicas exteriores según en la Tabla 11 los valores en el suelo igual a cero y de ahí que el espesor del
aislante del suelo sea igual cero .

Tendremos en cuenta las resistencias térmicas formadas por la pared del techo de la cámara frigorífica
y la de la cámara de aire no habitable entre este y el propio techo de la nave industrial que está en
contacto con el exterior según C.T.E, además de los cerramientos verticales que forman la cámara
frigorífica.
A continuación se muestran los distintos datos de diseño utilizado en los distintos cerramiento, techo y
suelo que componen esta cámara así como espesores de aislamiento según tabla 12.
Tabla 12 Datos obtenidos de los cálculos para la cámara 1 para temperatura interior 0,5º.
ocupar los mismos. En paredes verticales el espesor 100 mm, el techo estará formado por paneles de
espesores 60 mm, el suelo estará constituido como se vio en el apartado correspondiente tipo A que
no incluye capa de aislante.
(m²ºC/W)
Σ(ei/λi )
(m²ºC/W)
A (m²) U(W/ºCm²)
Global
e(m)
Norte 0,5 35,2 85 0,17 4 175 0,23 0,09
Sur 0,5 37 85 0,17 4 175 0,22 0,10
Este 0,5 39,5 85 0,17 5 94 0,21 0,10
Oeste 0,5 38,8 85 0,17 5 94 0,21 0,10
Techo 0,5 59,6 85 0,55 7 334 0,14 0,02
Suelo 0,5 32 85 0 2 334 0,48 0,00

A continuación se muestran los distintos datos de diseño utilizado en el distinto cerramiento que
componente esta cámara así como espesores de aislamiento según tabla 13.
+1/he
(m²ºC/w)
Σ(ei/λi )
(m²ºC/W)
A (m²) U(W/ºCm²)
Global
e(m)
Norte 0,5 35,2 85 0,17 5 175 0,21 0,10
Sur 0,5 37 85 0,17 4 175 0,22 0,10
Este 0,5 39,5 85 0,17 5 94 0,21 0,10
Oeste 0,5 38,8 85 0,17 5 94 0,21 0,10
Techo 0,5 59,6 85 0,55 8 334 0,11 0,06
Suelo 0,5 32 85 0 2 334 0,48 0,00
Tabla 13 Datos obtenidos de los cálculos para la cámara 1 para temperatura interior 0,5º.
10 CALCULO DE MAQUINARIA FRIGORIFICA
Para el cálculo de esta maquinaria deberemos conocer la potencia frigorífica máxima que debe
suministrar las maquinas en cada cámara frigorífica mediante el cálculo de carga térmica necesaria ,
esta nos permitirá dimensionar los equipos, tales como, compresores, condensadores, evaporadores,
refrigerante utilizado, este cálculo se basa en determina las infiltraciones de calor que afectan a cada
una de las cámaras tanto a través de paredes, suelos , puertas y el calor producido dentro de las
cámaras debida a la propia actividad industrial realizada dentro de cada cámara , así como calor
producido por luces, maquinaria y ventilación utilizada dentro. Estas cargas las podemos clasificar
según:
Carga debida a las perdidas por transmisión por paredes, techo y suelo.
Carga debida a las necesidades por renovación de aire.
Carga térmica debida al producto.
Carga debida al calor desprendido por ventiladores.
Carga debida a las necesidades por pérdidas diversa.

10.1 CARGAS TERMICAS POR TRANSMISION A TRAVES DE PAREDES, TECHOS Y
SUELOS.
La entrada de calor por paredes, techo y suelo de la cámara es inevitable, pero puede reducirse
eficazmente con la disposición de material aislante en toda la superficie interior del espacio frio.
La expresión que rige el flujo de calor que atraviesa un muro de superficie muy grande en relación a su
espesor e, en régimen estacionario, y a cuyos lados existen temperaturas te y ti (siendo te >ti), viene
dado por la expresión:
Q U S Δt
Donde:
U: Coeficiente global de transmisión de calor de la pared, en W/m²°C.
S: Superficie del cerramiento, en m².
∆t: Diferencia de temperaturas entre el exterior y el interior, en °C de la cámara. (Existen valores que
pueden hacer modificar este incremento de temperaturas, como la orientación de los cerramientos
exteriores de la cámara, cuando estos están en contacto directo con los rayos del sol Tabla 4).
El cálculo del valor de esta partida debe hacerse para cada superficie por separado, sumándolas
después. Consiguiendo de esta manera un resultado más exacto, excepto en el caso de que los
valores de U y de ∆t sean idénticos para todos los cerramientos de la cámara.
A continuación se muestran los datos obtenidos de calor de entrada a través de paredes y por cámaras
en las siguientes tablas 14,15,16.

Cámara 3 (congelación)
Pared Ti(ºC) Te(ºC) A (m²) U(W/ºCm²)
Global
e(m) Q (W)
Norte -18 35,2 125 0,11 0,20 728,72
Sur -18 37 125 0,11 0,20 753,37
Este -18 0,5 46 0,21 0,10 178,89
Oeste -18 5 46 0,21 0,10 222,40
Techo -18 59,6 231 0,08 0,15 1384
Suelo -18 32 231 0,12 0,18 1386
Total 4653,1511
Tabla 14 Calor transferida al interior de la cámara 3 a través de las paredes, suelo y techos.
Cámara 2 (refrigeración)
Global
e(m) Q (W)
Norte 5 35,2 175 0,21 0,10 1106,15
Sur 5 37 175 0,21 0,10 1172,08
Este 5 39,5 72 0,21 0,10 521,63
Oeste 5 38,8 72 0,21 0,10 511,05
Techo 5 59,6 258 0,11 0,06 1558,09
Suelo 5 32 258 0,55 0,00 3831,30
Total 8.700,30
Tabla 15Calor transferida al interior de la cámara 2 a través de las paredes, suelo y techos.
Cámara 1 (congelación)
Global
e(m) Q (W)
Norte 0,5 35,2 175 0,21 0,10 1270,98
Sur 0,5 37 175 0,22 0,10 1400,00
Este 0,5 39,5 94 0,21 0,10 763,38
Oeste 0,5 38,8 94 0,21 0,10 749,67
Techo 0,5 59,6 334 0,11 0,06 2183,30
Suelo 0,5 32 334 0,48 0,00 5050,08
Total 11.417,40
Tabla 16Calor transferida al interior de la cámara 1 a través de las paredes, suelo y techos.

10.2 CARGA TERMICA RENOVACION DE AIRE EN INTERIOR DE CAMARA
En un recinto refrigerado debe existir ventilación suficiente para sustituir periódicamente el aire viciado
por aire fresco. Esta ventilación se realiza principalmente con el uso de las puertas de la cámara, pero
de no ser así suficiente, se debe proceder a la utilización de sistemas de ventilación.
Entrada de aire exterior a la cámara debida a las infiltraciones de aire a través de las puertas, cuando
se encuentran abiertas, estas cargas se transmiten en forma de calor dentro de nuestras cámaras
frigoríficas, las cuales nuestro sistema de refrigeración las debe tener en cuenta para solventar las
mismas.
Para determinar estas cargas utilizamos la ecuación siguiente:
Q
n v ρ ha hf
24 3600
n , número de renovaciones de aire por día.
v , volumen interior de la cámara, en m³.
ha ,entalpia del aire en las condiciones ambientales exteriores kJ/kG
hf, entalpia del aire en las condiciones interiores de la cámara kJ/kG
ρ, Densidad media del aire entre las condiciones exteriores e interiores 1,2 kG/m3.
La entalpía del aire (h) podemos calcularla si sabemos la temperatura (t) y su humedad absoluta (W),
utilizando la ecuación siguiente:
h Cpa t w Lo Cpw t
Cpa, es calor específico del aire seco. (1,004kJ/KG ºC)
t , es la temperatura del aire en ºC.
Lo, es el calor latente de ebullición a 0ºC. (2.500,6kJ/KG)
Cpw, es el calor específico del vapor de agua. (1,86 kJ/KG ºC)

w , es la humedad absoluta en kG vapor / kG aire seco.
Este dato lo podemos obtener a través de diagrama psicométrico del aire húmedo, en este caso para
determinar las propiedades físicas del aire, hacemos uso de diagrama de Mollier según anexo I.
A continuación mostramos los datos obtenidos en este tipo de cargas y en disposición de cada cámara
frigorífica según tabla 17.
Cámara 3 Cámara 2 Cámara 1
Humedad(%) 90 90 85
Temperatura(ºC) -18 5 0,5
Volumen(m³) 1155 1806 2338
h(kJ/KG) -16 17,3 8,58
n 2,06 1,65 1,45
Q(kW) 3,44 2,92 3,73
Tabla 17Cargas térmicas por renovación de aire.
10.3 CALOR APORTADO POR MOTORES.
Es el calor debido al trabajo de los motores y las máquinas en el espacio frío. En este caso tendremos
en cuenta la utilización de carretillas elevadoras de una potencia de 2,5 kW de potencia de motor que
desarrollan su trabajo dentro de la cámara, estas cargas se transmiten en forma de calor dentro de
nuestras cámaras frigoríficas, las cuales nuestro sistema de refrigeración las debe tener en cuenta para
solventar las mismas según la ecuación siguiente:
+
, - .
24
La expresión que se aplica es la siguiente:
P , es la potencia de cada motor en kW.
t , es el tiempo de funcionamiento en horas de utilización por día.
n , numero de maquinas elevadoras con misma potencia

A continuación mostramos los datos obtenidos en este tipo de cargas y en disposición de cada cámara
frigorífica según tabla 18.
numero elevadores 1 2 1
Potencia (kW) 2,5 2,5 2,5
Tiempo de utilización (H/día) 18 18 18
Q(kw) 1,88 3,75 1,88
Tabla 18Cargas térmicas por calor aportado por motores.
10.4 CALOR APORTADO POR PERSONAS.
El personal que almacena o manipula productos en el interior de la cámara frigorífica aporta calor,
sobre todo si realiza un trabajo intenso, estas cargas se transmiten en forma de calor dentro de
nuestras cámaras frigoríficas, las cuales nuestro sistema de refrigeración las debe tener en cuenta para
solventar las mismas.
+
/ , .
24
q, calor emitido por persona según trabajo atendiendo la norma UNE-EN ISO 7730 metabolismo (W).
n , es el número de personas que suele trabajar en el interior de la cámara frigorífica.
t , tiempo de permanencia en horas en un día
El calor emitido por persona, sus valores obtenidos puede observarse en la tabla 19

numero personas 1 2 1
q calor emitido por persona(W) 290 290 290
Tiempo de permanencia(H/día) 18 18 18
Q(Kw) 0,22 0,44 0,22
Tabla 19Calor emitido por persona según trabajo realizado.
10.5 CARGA TERMICA DEBIDA A LAS PERDIDAS POR REFRIGERACION O CONGELACION
Esta partida comprende tres etapas de enfriamiento.
La primera etapa calcula el frío necesario para disminuir la temperatura de la
mercancía desde la entrada hasta la de congelación.
Q cp m Te Tf
Cp, calor específico por encima del punto de congelación expresado en kJ/(kG K).
m , masa diaria de mercancía introducida en kG.
Te , la temperatura del producto al entrar en la cámara en ºC.
Tf , la temperatura del producto al final del enfriamiento en ºC, esta temperatura será superior a la de
congelación.
La segunda etapa representa el frío invertido en la congelación, que al tratarse de un
cambio de estado se realiza a temperatura constante.
Q l m
l , es el calor latente de congelación en kJ/kG.
m , masa del producto a congelar.
El calor latente de congelación puede ser obtenido mediante tablas

La tercera etapa consiste en disminuir la temperatura del producto desde el punto de
congelación hasta la temperatura deseable para su mantenimiento. La expresión
utilizada es:
Q cp m Te Tf3
cp, calor específico por debajo del punto de congelación expresado en kJ/(kG K).
m , masa diaria de mercancía introducida en kG.
Te , la temperatura del producto al entrar en la cámara en ºC.
Tf’ , la temperatura del producto al final en ºC, esta temperatura será inferior a la de congelación.
*Las necesidades frigoríficas por enfriamiento o congelación de la mercancía en esta instalación, son
nulas ya que el producto llega a la misma temperatura de conservación en sus camiones
correspondientes.
10.6 CARGAS TERMICAS PRODUCIDAS POR ILUMINACION
Las lámparas de iluminación desprenden calor las cuales se tendrán que tener en cuenta a la hora de
calcular las pérdidas térmicas, las lámparas de incandescencia producen menos calor que las lámparas
fluorescentes, por lo que son las más utilizadas en este tipo de instalaciones.
En el caso de desconocer esta instalación de iluminación o desconocer el tipo de potencia de cada
lámpara se puede estimar o prever una potencia w/m², en este proyecto se tomara 10 W/m² como
potencia máxima de iluminación en otros edificios y teniendo en cuenta tanto las potencia de las
lámparas como sus componentes en caso de lámparas incandescentes según C.T.E.
Q
P S t
24
P, potencia de iluminación en W.
t , tiempo de funcionamiento de la iluminación en horas y por días.
S, superficie de la instalación m².

A continuación el calor emitido por iluminación sus valores obtenidos puede observarse en la tabla 20.
Potencia (W/m²) 10 10 10
Superficie (m²) 231 258 334
Tiempo(h/día) 18 18 18
Q(Kw) 1,73 1,94 2,51
Tabla 20 Calor emitido por iluminación.
10.7 CARGA TERMICA MADURACION O RESPIRACION DEL PRODUCTO DENTRO DE LAS
CAMARAS
Cuando se conserva algún tipo de producto sobre todo de tipo alimenticio tiende a madurar con el
tiempo mientras es conservado desprendiendo una fracción de calor, en esta instalación no se tendrá
en cuenta en la cámara de congelación ya que este producto llega totalmente congelado, en las demás
cámara si se calculara debido a que a esas temperaturas si existe respiración del producto, se
calculara de la forma siguiente:
Q Cre m
Cre, coef. De respiración en kJ / Tm
m, masa del producto
A continuación el calor emitido por respiración del producto almacenado sus valores obtenidos puede
observarse en la tabla 21
Cre coef de respiración(Kcal/(24h*Tm)) 0,00 200,00 130,00
masa del producto(Tm) 150,00 270,00 350,00
Q(kW) 0,00 2,60 2,19
Tabla 21 Calor emitido por respiración de producto.

10.8 CARGAS TERMICAS PRODUCIDAS POR VENTILADORES
La expresión que rige dicha carga es:
Q 860 P n
Donde:
P, Potencia unitaria de los motores, en kW.
N, Número de horas al día de funcionamiento de los motores.
Debido a que tanto la potencia de los motores como el número de horas de funcionamiento de los
mismos no son conocidos a priori, se puede estimar el valor de Q como el 8% de las sumatoria de
cargas térmicas consideradas, cargas térmicas producidas por la refrigeración o congelación del
producto más las cargas térmicas producidas por la transmisión de calor en paredes techos y suelos,
mas cargas térmicas producidas por transmisión de calor en la renovación de aire.
Q 0,08 Qaire Qtpar
A continuación el calor emitido por iluminación sus valores obtenidos puede observarse en la tabla 22
Q transferencia paredes(kW) 4,65 8,70 11,42
Q transferencia renova aire(kW) 3,44 2,92 3,73
Factor 80% 0,08 0,08 0,08
Q(kW) 0,65 0,93 1,21
Tabla 22 Calor emitido por los ventiladores del sistema de climatización.

10.9 CARGAS TERMICAS PRODUCIDAS POR EL EMBALAJE
No se considera esta ganancia de calor debida al enfriamiento de los contenedores o embalajes, que
también entran en el espacio refrigerado. En esta instalación estos llegan a la misma temperatura de
almacenamiento debido a que se encuentran en los mismos camiones frigoríficos Cuando los pales,
cajas u otro tipo cualquiera de materiales de protección o transporte llegan a una temperatura diferente
de almacenamiento estos representan una parte significativa de la masa total introducida, esta
ganancia de calor debe ser calculada.
10.10 NECESIDADES TERMICAS TOTALES POR CADA CAMARA
Por razones de buen mantenimiento no es posible asegurar la producción frigorífica durante las 24
horas. Una pauta que nos permite emitir un criterio en el periodo de trabajo de la cámara es el
descarchado.
El equipo de refrigeración está diseñado para trabajo continuo, sin efectos negativos; es el problema
del descarche el que determina el tiempo de funcionamiento.
Es práctica común utilizar una simple parada del compresor para descarche, en cámaras donde su
temperatura está por encima de la de congelación, considerando que el aire en el interior es
relativamente cálido, al no pararse los ventiladores, será suficiente para producir el deshielo. Este
sistema requiere que el compresor permanezca parado 1 hora por cada 2 horas de funcionamiento y
los cálculos de carga se hacen para cuando la temperatura del refrigerante está sobre la congelación
en la práctica general se seleccionan equipos para trabajar durante 16 horas diarias, tiempo restante
suficiente para el descarche.
Para temperaturas de refrigerante debajo de 0° C. En la práctica se toma 18 horas de marcha diaria
,este sistema requiere que el compresor permanezca parado 1 hora por cada 3 horas de
funcionamiento, los cálculos de carga se hacen para cuando la temperatura del refrigerante está por
debajo de la de congelación, tiempo restante suficiente para el descarche.

Cualquiera de los sistemas de descarche utilizados normalmente introduce calor al espacio refrigerado.
Las cantidades de calor aportadas varían considerablemente según el método empleado ya que el
descarche en cámaras que su temperatura está por encima de 0º se realiza con ventilación mientras
que en cámaras por debajo de 0º el descarche se realiza mediante resistencia eléctrica u otro método
similar.
89:;<9:= ,>?>@=9:= +.<.=A
24
.
A continuación se muestran los datos obtenidos en la necesidad de frigorías por cámara Tabla 23
Q transferencia paredes,techos y suelos(kW) 4,65 8,70 11,42
Q transferencia renovación aire(KW) 3,44 2,92 3,73
Q transferencia por maquinas(KW) 1,88 3,75 1,88
Q transferencia por personas (KW) 0,22 0,44 0,22
Q transferencia por iluminación(KW) 1,73 1,94 2,51
Q transferencia por ventilación (KW) 0,65 0,93 1,21
Q respiración(KW) 0,00 3,75 2,19
Q total(KW) 16,75 33,63 30,87
Tabla 23 Frigorías necesarias para cada cámara.
11 REFRIGERANTE
DEFINICION:
De manera general, un refrigerante es cualquier cuerpo o sustancia que actúe como agente de
enfriamiento, absorbiendo calor de otro cuerpo o sustancia.
Desde el punto de vista de la refrigeración mecánica por evaporación de un líquido y la compresión de
vapor, se puede definir al refrigerante como el medio para transportar calor desde donde lo absorbe por
ebullición, a baja temperatura y presión, hasta donde lo cede al condensarse a alta temperatura y
presión.
Un refrigerante ideal ha de cumplir las siguientes propiedades:

 Ser químicamente inerte hasta el grado de no ser inflamable, ni tóxico, ni explosivo, tanto en estado
puro como cuando esté mezclado con el aire en determinada proporción.
 No reaccionar desfavorablemente con los aceites o materiales empleados en la construcción de los
equipos frigoríficos.
 No reaccionar desfavorablemente con la humedad, que a pesar de las precauciones que se toman,
aparece en toda instalación.
 Su naturaleza será tal que no contamine los productos almacenados en caso de fuga.
 El refrigerante ha de poseer unas características físicas y térmicas que permitan la máxima
capacidad de refrigeración con la mínima demanda de potencia.
 La temperatura de descarga de cualquier refrigerante siempre disminuye a medida que baja la
relación de compresión. Por lo tanto deseamos que la temperatura de descarga sea la más baja
posible para alargar la vida del compresor.
 El coeficiente de conductancia conviene que sea lo más elevado posible para reducir el tamaño y
costo del equipo de transferencia de calor.
 La relación presión-temperatura debe ser tal que la presión en el evaporador para la temperatura de
trabajo sea superior a la atmosférica, para evitar la entrada de aire y de humedad en el sistema en
caso de fuga.
 Temperatura y presión crítica alejada de las condiciones de trabajo
 Punto de congelación deberá ser inferior a la temperatura mínima de trabajo.
 Finalmente ha de ser de bajo precio y fácil disponibilidad.

IDENTIFICACION:
Los refrigerantes se identifican por números después de la letra R, que significa "refrigerante". En
España se ha adoptado por indicación de la instrucción técnica complementaria MIIF002 del vigente
Reglamento de Seguridad para Plantas e Instalaciones Frigoríficas.
De acuerdo con la citada disposición los refrigerantes se denominarán o expresarán por su fórmula o
denominación química, o si procede, por su denominación simbólica numérica, no siendo suficiente, en
ningún caso, su nombre comercial.
En la práctica, los refrigerantes se identifican por su denominación simbólica numérica,
La denominación simbólica de un refrigerante se establecerá a partir de su fórmula química,
consistiendo en una expresión alfanumérica en la que:
El primer carácter empezando por la izquierda es una R de Refrigerante.
Ejemplo: R-134a
• La primera cifra de la derecha, en los compuestos que carezcan de bromo, indicará el número
de átomos de flúor de su molécula.
• A la izquierda de la anterior se indicará, con otra cifra, el número de átomos de hidrógeno de su
molécula más uno.
• A la izquierda de la anterior se indicará, con otra cifra, el número de átomos de carbono de su
molécula menos uno. Cuando resulte un cero no se indicará.
• El resto de los enlaces se completará con átomos de cloro.
• Si la molécula contiene átomos de bromo se procederá de la manera indicada hasta aquí,
añadiendo luego a la derecha una B mayúscula, seguida del número de dichos átomos.
• Los derivados cíclicos se expresarán según la regla general, encabezándolos con una C
mayúscula a la izquierda del número del refrigerante.
• En los compuestos isómeros, el más simétrico (en pesos atómicos) se indicará sin letra alguna
a continuación de los números. Al aumentar la asimetría, se colocarán las letras a, b, c, etc.

• Los compuestos no saturados seguirán las reglas anteriores, anteponiendo el número 1 como
cuarta cifra, contada desde la derecha.
TIPOS DE REFRIGERANTES:
La mayoría de los refrigerantes orgánicos utilizados en la actualidad son hidrocarburos entre los que
tenemos los siguientes tipos:
 CFC: (Flúor, Carbono, Cloro), Clorofluorocarbonado totalmente halogenado, no contiene hidrógeno
en su molécula química y por lo tanto es muy estable, esta estabilidad hace que permanezca durante
largo tiempo en la atmósfera afectando seriamente la capa de ozono y es una de las causas del efecto
invernadero. (R-11, R-12, R-115). Está prohibida su fabricación desde 1995.
 HCFC: (Hidrógeno, Carbono, Flúor, Cloro), Es similar al anterior pero con átomos de hidrógeno en
su molécula. La presencia de Hidrógeno le confiere menos estabilidad, en consecuencia, se
descompondrá en la parte inferior de la atmósfera y no llegará a la estratosfera. Posee un potencial
reducido de destrucción de la capa de ozono. Su desaparición está prevista para el año 2015. (R-22)
 HFC: (Hidrógeno, Flúor, Carbono), Es un Fluorocarbono sin cloro con átomos de hidrógeno sin
potencial destructor del ozono dado que no contiene cloro. (R-134a, y el R-404).
SELECCIÓN DEL REFRIGERANTE:
Los refrigerantes deberán elegirse teniendo en cuenta su potencial influencia sobre el medio ambiente
en general, así como sus posibles efectos sobre el medio ambiente local y su idoneidad como
refrigerante para un sistema determinado. Cuando se seleccione un refrigerante deberán considerarse,
respecto a la valoración del riesgo, los siguientes factores (relación no exhaustiva y sin prioridades):
Efectos medioambientales (medio ambiente global).
• Carga de refrigerante.
• Aplicación del sistema de refrigeración.
• Diseño del sistema de refrigeración.
• Construcción del sistema de refrigeración.

• Cualificación profesional.
• Mantenimiento.
• Eficiencia energética
Seguridad e higiene, por ejemplo, toxicidad, inflamabilidad (entorno local).
• La influencia de un refrigerante en el medio ambiente atmosférico depende de la aplicación,
tipo y estanqueidad del sistema, la carga y manipulación del refrigerante, de su eficiencia
energética, y del potencial de éste para crear o añadir riesgos contra el medio ambiente.
• Se elegirán los refrigerantes con mejor eficiencia energética en el sistema. Para una eficiencia
energética similar se escogerán aquellos con los valores PAO Y PCA más bajos posibles
(apéndice 1 de la tabla A de la IF-02).
• Está prohibido el empleo de refrigerantes CFC y HCFC en instalaciones nuevas (valor PAO>0).
• Cuando sea necesario utilizar refrigerantes con un PAO o un PCA superior a cero (0), se
deberá procurar que la carga sea la menor posible.
• Si el calentamiento atmosférico es el único impacto medio ambiental, cuando el requisito de
máxima eficacia energética no pueda cumplirse simultáneamente con el de menor carga de
refrigerante se deberá valorar cual es el criterio preferente mediante el análisis del ciclo de vida
o análisis TEWI recogido en IF-02. Se deberá considerar que instalaciones con carga de
refrigerante significativamente menor de la necesaria pueden verse afectadas en su eficiencia
energética, contribuyendo indirectamente al efecto invernadero. Los sistemas indirectos
reducen la carga de refrigerante y aseguran una mayor estanqueidad del sistema; sin embargo,
el rendimiento energético podrá ser inferior al de los sistemas directos.
• El sistema deberá ser diseñado e instalado para que sea estanco. Se deberá prestar particular
atención a los siguientes factores que podrían afectar a la estanqueidad del sistema:
Tipo de compresor.
Tipo de uniones.
Tipo de válvulas.

Los refrigerantes deberán seleccionarse teniendo en cuenta la facilidad para su posible
reutilización o destrucción.
RECOMENDACIONES:
Los nuevos refrigerantes HFC, tienden a sustituir a los CFC y los HCFC. A continuación se presentan
los diferentes tipos de refrigerantes sustitutos para los principales servicios según tabla 24y 25:
Servicios CFC / HCFC HFC
Limpieza del sistema R11 R141b
Baja temperatura R502 R404/ R408
Media temperatura R12 R134a / R409 / R600
Aire acondicionado o Alta
temperatura
R22 R407c
Tabla 24 Sustitución de los antiguos refrigerantes por el HFC según puesta en servicio.
Aplicaciones Descripción Refrigerantes
empleadosRefrigeración
Doméstica
Unidades domésticas R-600a, R-134a
Refrigeración
Comercial
Muebles y Exhibidores refrigerados R-134a, R-404A, R-
507Procesamiento de
alimentos
Cámaras refrigeradas, frigorífico R-134a, R-404a, R-
507, R-717
Refrigeración Industrial Procesos químicos, líneas de producción de
derivados
R-134a, R-407c, R-
410a
Transporte refrigerado Cámaras refrigeradas R-134a, R-404a, R-507
Enfriamiento
electrónico
Enfriamiento para procesadores y componentes
de hardware
R-134a, R-404a, R-507
Refrigeración -
Medicina
Salones de cirugía, Salas Intensivas, medios de
diagnósticos
R-134a, R-404a, R-507
Tabla25 Aplicaciones y refrigerantes.

Nos centramos en los refrigerantes para procesos alimentarios, cámaras refrigeradas o frigorífico según
tabla 25 V( R-134a, R-404a, R-507, R-717).
Los portadores refrigerantes pueden ser puros o mezclas de diferentes gases, las que a su vez pueden
ser azeotrópicas y no azeotrópicas. Las mezclas azeotrópicas se comportan como una sola molécula
pura de refrigerante. Se identifican con el código que empieza por 5, ejemplo R500, R502. Las mezclas
no azeotrópicas, formadas por varios componentes, no se comportan como un refrigerante puro. Se
identifican empezando por 4, como son R404, R407c, etc. Este tipo de mezcla presenta lo que se
conoce como deslizamiento, lo que significa que a la misma presión hay diferentes temperaturas de
condensación en los componentes de la mezcla, por lo que cuando uno está en estado líquido, aún
otro componente puede estar en fase vapor. Este deslizamiento del punto de condensación, puede
alcanzar entre 1 hasta 7 ºC. En el refrigerante 407c se asume un deslizamiento hasta 10 ºC.
Los refrigerantes que su código comienza por 6 son los isobutanos, como el R600 que se emplea en
instalaciones domésticas.
Los portadores refrigerantes inorgánicos, no contribuyen a la contaminación atmosférica. Estos se
identifican con el código que comienza por 7. Ejemplo R717- amoniaco, el R744 - Dióxido de Carbono o
el R764 - Dióxido de Azufre. Los refrigerantes naturales no alteran la atmósfera, pero algunos como el
amoniaco es altamente tóxico.
En conclusión, aún no se ha diseñado o existe un refrigerante que satisfaga todas las condiciones
ideales que deben cumplirse y que se han relacionado anteriormente, por lo que siempre habrá que
decidirse por el empleo de uno de ellos, y renunciar a algunas de estas cualidades.
En primer lugar descartaremos aquellos que sean de alta toxicidad, inflamable y no compatible con
metales como el cobre y sus aleaciones el R717, ahora nos quedarían la relación siguiente de
refrigerantes (R-134a, R-404a, R-507).Estos tres tipos pertenecen al mismo grupo A1 baja
toxicidad y no inflamables, además ninguno daña la capa de ozono ODP=0.

Según nuestras temperaturas deberemos de seleccionar aquel que se ajuste mas a una temperatura
de ebullición más baja -18ºC caso más desfavorable en nuestra instalación. Todos estos tipos cumplen
de forma similares no se diferencian mucho según podemos según anexo II, presiones similares,
utilizan mismo aceite o lubricante tipo poliolester (POE), tanto compresores como evaporadores
homologados para el uso con un tipo de refrigerante de esta selección son compatibles en uso con los
demás.
Diferencia a tener en cuenta entre estos tipos de refrigerantes es que dependiendo del que se use será
mezcla azeotropico se puede realizar la carga en el sistema en la fase liquida o gaseosa (R-507),
mientras que si no es mezcla azeotropico solo se carga en el sistema en la fase liquida (R-404a), como
se definió anteriormente.
CONCLUSION:
La decisión se procedería del siguiente modo, se definiría la instalación frigorífica y una vez definida
esta se realizaría el cálculo con cada refrigerante de la selección final (R-134a, R-404a,R-507).Se
observaría COP ,que por experiencia en otros diseños son similares , luego la decisión final ante esta
similitud podría ser una elección de aquel refrigerante que su volumen a la salida del evaporador sea
menor así conseguiríamos que el compresor fuese más pequeño y así su trabajo realizado , llevando al
conjunto de la instalación frigorífica a ser más eficiente también podríamos seguir el criterio más
económico.
En este proyecto la decisión definitiva de refrigerante seguiremos este criterio; Teniendo en cuenta que
la selección de tipo de refrigerante en la que tenemos que decidir sus características son técnica
mentes similares, atenderemos al marco normativo con previsión de futuro según:
En el actual marco legislativo en Europa, el refrigerante R134A se presenta hoy en día como la
mejor opción para los equipos de refrigeración a media y alta temperatura.

Los últimos cambios legislativos y fiscales están forzando la tendencia en Europa hacia
refrigerantes de menor efecto invernadero. Por un lado la recientemente aprobada directiva
europea F-Gas prohibirá el uso del actual R404a en nuevos equipos a partir del 2020, pero
permitirá el empleo del R134A en equipos de refrigeración estacionarios, por ahora, sin fecha
límite. En efecto, a partir de 2020 no se podrán instalar sistemas nuevos con refrigerante con
un Potencial de Calentamiento Atmosférico (PCA) superior a 2500, y a partir de 2022, el
refrigerante utilizado deberá tener un índice PCA menor de 150 para instalaciones
centralizadas de expansión directa de más de 40kW.
La directiva F-gas introduce además en el espacio comunitario un sistema de cuotas de
emisiones de gases de efecto invernadero, que deberán adquirir los distribuidores de gases
fluorados para poder poner su producto en el mercado. Inevitablemente esta política acarreará
un incremento de los precios del refrigerante, tanto mayor como mayor sea su efecto
invernadero o índice PCA.
Por otro lado el impuesto de gases fluorados vigente en España B.O.E-A-2013-13765 invita a
estudiar alternativas de menor efecto invernadero o potencial de calentamiento atmosférico
(índice PCA), pues grava de manera importante la recarga de refrigerante en dunción de su
índice PCA.
A continuación se puede observar en la tabla 26 los índices PCA de nuestra selección de refrigerantes.
Tipo R-404a R-134 R-507
PCA(GWD) 3922 1430 3985
Tabla 26 Valores de GWD obtenidos de las características técnicas de los refrigerantes.

SOLUCION A LA ELECCION DEL REFRIGERANTE A UTILIZAR EN NUESTRA INSTALACION
Atendiendo a los criterios descritos anteriormente de la selección de refrigerante que disponemos
utilizamos el R-134a .para nuestra instalación frigorífica puesto que este cumple con los requisitos
legales y técnicos exigidos según.
De todos los factores considerables para la selección de un buen refrigerante los más determinantes
hoy en día son:
Viabilidad legal: el refrigerante debe tener un índice PCA bajo y ser un refrigerante seguro
(clase 1: no tóxico y no inflamable)
Viabilidad práctica: el sistema frigorífico debe ser técnicamente viable sin grandes
sofisticaciones.
Viabilidad económica: el refrigerante debe tener un precio asequible
En lo que respecta al primer factor, la normativa vigente establece para las distintas aplicaciones los
requisitos que debe cumplir el refrigerante en términos de índice PCA, clase de seguridad y límite de
carga. Hay que tener en cuenta que un PCA bajo está reñido con la inflamabilidad de refrigerante. El
R134A, de clase 1, con un índice PCA de 1300, resulta aprobado para equipos estacionarios de
refrigeración de hasta 40kW.
La viabilidad práctica hace referencia a la posibilidad de aplicar el refrigerante a sistemas frigoríficos sin
demasiada complejidad, utilizando materiales y componentes disponibles en el mercado a precios
competitivos.
Finalmente el precio es un factor determinante en la elección del refrigerante. Los nuevos desarrollos
de refrigerantes son obviamente más costosos que los refrigerantes que se consideran amortizados. El
R-134a es el refrigerante HFC más común en el mercado y su precio muy competitivo.

12 CICLO FRIGORIFICO
La instalación se divide en tres ciclos de refrigeración individuales uno por cada cámara frigorífica, los
compuestos por un evaporador, un compresor y un condensador, este tipo de ciclo de comprensión
simple y refrigeración directa según figuras.
Figura1 Ciclo de refrigeración directo de compresión simple cámara 3
Figura 2 Ciclo frigorífico directo de etapa de compresión simple cámara 2.

Figura 3 Ciclo frigorífico directo de etapa de compresión simple cámara 1.
Se utilizan este tipo de ciclo frigorífico debido a que son instalaciones o cámaras frigoríficas
independientes y en cada cámara solo tenemos una temperatura de frio.
12.1 DISEÑO DE TEMPERAURAS DEL EVAPORADOR Y CONDENSADOR
Definición de temperaturas de operación: Este apartado es importante, ya que en un ciclo frigorífico
real, las temperaturas en los intercambiadores de calor tienen que ser ligeramente diferentes a la
exterior o interior. Estas diferencias se eligen en función de varios parámetros. El primero es el tipo de
aparato que se va a emplear. En el caso del condensador, la diferencia de temperatura no será la
misma si se emplea condensadores de flujo forzado de aire o torres de refrigeración. En el caso del
evaporador, lo que definirá la diferencia de temperaturas será la humedad interior deseada de la
cámara. A mayor diferencia de temperaturas, mayor velocidad interior del aire y por tanto mayor
desecación del producto. Otro valor importante es si tenemos sistema indirecto o si es el propio
refrigerante quien se pone en contacto con el medio a enfriar. En nuestro caso tendremos sistemas de
expansión directa, es decir, sin un fluido intermedio y los evaporadores serán de flujo forzado de aire y
condensadores de fluido refrigerador de aire valores obtenidos según tabla 27.

Temperatura interior(ºC) Humedad% T.condensador(ºC) T.evaporador(ºC)
Cámara 1 0,5 85 53,9 -6
Cámara 2 5 90 53,9 -1
Cámara 3 -18 90 53,9 -24
.Tabla 27 Temperaturas de diseños evaporadores y condensadores.
A la hora de determinar la temperatura de condensación TK es preciso tener en cuenta el
denominado salto térmico en el condensador (DTT ), que es la diferencia entre la temperatura de
condensación (TK) y la que tiene el fluido refrigerador (agua o aire) a la entrada del condensador.
En condensadores de aire, para que la transferencia de calor sea rápida y este elemento tenga unas
dimensiones adecuadas, la temperatura de condensación debe ser entre 10 – 20 ºC más elevada que
la temperatura del aire de entrada (Tae), aunque lo más frecuente es tomar DTT = 15 ºC.
Estos datos se obtienes a partir de la siguiente ecuación:
TK Tae At
TK, temperatura del condensador (ºC)
Tae, temperatura del exterior (ºC)
At, temperatura entre el intervalo (10ºC a 20ºC) en la práctica se suele tomar 15.
Uno de los factores más importantes a tener en cuenta para determinar la temperatura de
evaporación (To) es lo que se denomina salto térmico en el evaporador (DT).
DT se define como la diferencia entre la temperatura del aire que entra al evaporador y la temperatura
de evaporación del refrigerante (To). La temperatura a la que entra el aire al evaporador suele
considerarse igual a la temperatura de cámara o de conservación del producto (Tc), por lo tanto se
puede decir que:
DT = Tc – To

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