CARGAS TERMICAS_2

Refrigeracion
1.0x

CARGAS TERMICAS_2

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Slide Content
  1. Slide 1

    • Cálculo de cargas térmicas
  2. Tipos de cargas

    Slide 2 - Tipos de cargas

  3. Carga asociada a los productos

    Slide 3 - Carga asociada a los productos

    • Q4
    • Rotación del producto
    • Q5
    • Refrigeración
    • Q6
    • Congelación
    • Q7
    • Refrigeración tras congelación
    • Q8
    • Respiración
    • Q9
    • Embalaje
  4. Existen tablas en las que se indican las propiedades físicas de los productos a almacenar:

    Slide 4 - Existen tablas en las que se indican las propiedades físicas de los productos a almacenar:

    • Temperatura de almacenamiento (°C)
    • Humedad relativa (%)
    • Tiempo de almacenamiento
    • Punto de congelación inicial (°C)
    • Calor específico por encima del punto de congelación (kJ/kg°C)
    • Calor específico por debajo del punto de congelación (kJ/kg°C)
    • Calor latente de congelación (kJ/kg)
    • Calor de respiración (kJ/kgdía)
    • Contenido de humedad (%)
    • Datos productos a almacenar
    • VER TABLA PROPIEDADES ALIMENTOS
  5. Rotación de los productos

    Slide 5 - Rotación de los productos

    • Q4
    • La rotación de los productos aporta una cantidad de calor debido a qué se introducen en la cámara a una temperatura superior a la de almacenamiento.
    • Se puede calcular el calor a extraer con la fórmula:
    • = Carga térmica debida al calor cedido por los productos (kWh/día)
    • = Rotación de los productos (kg/día)
    • = Calor específico del producto (kJ/kgK)
    • = Temperatura de entrada de los productos (°C)
    • = Temperatura de almacenamiento de los productos (°C)
  6. Carga térmica durante el proceso

    Slide 6 - Carga térmica durante el proceso

    • Q5
    • Q6
    • Q7
    • La carga debida al proceso podemos calcularla de acuerdo al gráfico de la figura utilizando las fórmulas:
    • = masa del producto (kg)
    • = calor específico por encima del punto de congelación (kJ/kgK)
    • = temperatura de entrada del producto (°C)
    • = temperatura final del producto si no hay congelación o temperatura de congelación (°C)
    • = Calor latente de congelación (kJ/kg)
    • = calor específico del producto por debajo punto congelación (kJ/kgK)
  7. Calor asociado a los productos :calor de respiración

    Slide 7 - Calor asociado a los productos :calor de respiración

    • Q8
    • Las frutas y verduras continúan con vida una vez se han recolectado y sufren cambios en la maduración mientras están almacenados.
    • En el proceso de respiración se forma dióxido de carbono (CO2) y calor. Este calor que se forma debe considerarse como una carga térmica más y varía con el producto, la temperatura de almacenamiento, el grado de maduración y el tiempo que dura el proceso de enfriamiento.
    • = Carga térmica debida al calor de respiración (kWh/día)
    • = Masa del producto (kg)
    • = Calor de respiración del producto (kJ/kgdía)
  8. Calor asociado a los productos: embalajes

    Slide 8 - Calor asociado a los productos: embalajes

    • El embalaje de los productos permite:
    • Protección ante riesgos exteriores
    • Manipular y apilar convenientemente
    • Protección térmica
    • El embalaje de los productos también se debe enfriar y por tanto se calcula la cantidad de calor necesario para ello:
    • = carga térmica generada por la refrigeración del embalaje (kWh/día)
    • = masa del embalaje (kg)
    • = temperatura del embalaje a la entrada de la cámara
    • = temperatura de la cámara
    • = calor específico del material del embalaje (kJ/kgdía)
  9. Carga interna

    Slide 9 - Carga interna

    • Q10
    • Personas
    • Q11
    • Iluminación
    • Q12
    • Equipos eléctricos y máquinas
    • Q13
    • Carretillas
  10. Carga interna: personas

    Slide 10 - Carga interna: personas

    • En el interior de una cámara frigorífica pueden existir personas trabajando de forma continua o de forma ocasional que generan calor. Existen tablas en las que se indica la energía generada en función de la actividad, temperatura, …
    • Q10
    • = Carga generada por las personas (kWh/día)
    • = número de personas
    • = tiempo de trabajo (h/día)
    • = Potencia generada por persona (kW/persona)
    • Temperatura (°C)
    • 10
    • 5
    • 0
    • -5
    • -10
    • -15
    • -20
    • (W)
    • 210
    • 240
    • 270
    • 300
    • 330
    • 360
    • 390
    • Temperatura (°C)
    • 10
    • 5
    • 0
    • -5
    • -10
    • -15
    • -20
    • 210
    • 240
    • 270
    • 300
    • 330
    • 360
    • 390
    • ASHRAE
  11. Carga interna: iluminación

    Slide 11 - Carga interna: iluminación

    • Q11
    • Generalmente se considera que toda la potencia de las luminarias se convierte en calor. El cálculo puede efectuarse teniendo en cuenta la carga de iluminación por m2 o a partir de la potencia instalada.
    • ó
    • = carga generada por la iluminación (kWh/día)
    • = superficie de la cámara (m2)
    • = tiempo de encendido (h/día)
    • = carga de iluminación, 15 en salas de proceso y 5 en cámaras (W/ m2)
    • = potencia total de la iluminación (W)
    • = factor corrección (1,25 cuando hay reactancia en la cámara)
  12. Carga interna: equipos eléctricos y máquinas

    Slide 12 - Carga interna: equipos eléctricos y máquinas

    • Q12
    • Q13
    • = Carga térmica de cada elemento (kWh/día)
    • = Potencia del dispositivo (kW)
    • = tiempo de funcionamiento de cada elemento (h/día)
    • = factor para expresar la potencia transformada en calor
  13. Carga asociada a los equipos: ventilador y desescarche

    Slide 13 - Carga asociada a los equipos: ventilador y desescarche

    • Q14
    • Motor ventilador
    • Q15
    • Desescarche
  14. Carga asociada a los equipos: ventilador

    Slide 14 - Carga asociada a los equipos: ventilador

    • Generalmente se considera que toda la potencia del motor eléctrico se convierte en calor.
    • = carga generada por los ventiladores (kWh/día)
    • = número de ventiladores
    • = tiempo de funcionamiento (h/día)
    • = potencia de los motores de los ventiladores (kW)
    • Q14
  15. Carga asociada a los equipos: desescarche

    Slide 15 - Carga asociada a los equipos: desescarche

    • Si consideramos un desescarche eléctrico, aproximadamente un 30% de la energía eléctrica consumida por las resistencias se transmitirá a la cámara.
    • Q15
    • = carga térmica procedente del desescarche eléctrico (kWh/día)
    • = factor de corrección entre 0 y 1 (se puede estimar 0,3).
    • = potencia de las resistencias eléctricas (kW)
    • = tiempo de desescarche (horas/día)
  16. Infiltración de aire y humedad: puertas y otros sistemas de ventilación

    Slide 16 - Infiltración de aire y humedad: puertas y otros sistemas de ventilación

    • Q16
    • Puertas
    • Q17
    • Sistemas de ventilación
  17. Infiltración de aire y humedad: puertas

    Slide 17 - Infiltración de aire y humedad: puertas

    • La carga térmica debida a la infiltración de aire a través de la puerta depende fundamentalmente de:
    • Tamaño de la puerta
    • Tiempo de apertura de la puerta
    • Diferencia entre las temperaturas exterior e interior
    • Humedad relativa del aire exterior e interior
    • La existencia o no de sistemas que reduzcan la infiltración de aire:
    • Cortinas de aire
    • Vestíbulos
    • Bandas de plástico
    • Muelles de carga
    • Q16
  18. Infiltración de aire y humedad: sistemas de ventilación

    Slide 18 - Infiltración de aire y humedad: sistemas de ventilación

    • Q17
    • En grandes almacenes de frutas y verduras, debido a la cantidad de dióxido de carbono que se genera, o en salas acondicionadas puede ser necesario infiltrar aire desde el exterior en cantidades aproximadas a:
    • 4 dm3 de aire por segundo y persona, o
    • 1 dm3 de aire por segundo y m2 de superficie de cámara frigorífica.
    • Existen tablas que indican el número de renovaciones de aire por día en función del volumen de la cámara.
  19. Carga total

    Slide 19 - Carga total

    • Q1
    • Carga térmica a través de las paredes
    • Q2
    • Carga térmica a través del techo
    • Q3
    • Carga térmica a través del suelo
    • Q4
    • Rotación del producto
    • Q5
    • Refrigeración
    • Q6
    • Congelación
    • Q7
    • Refrigeración tras congelación
    • Q8
    • Respiración
    • Q9
    • Embalaje
    • Q10
    • Personas
    • Q11
    • Iluminación
    • Q12
    • Equipos eléctricos y máquinas
    • Q13
    • Carretillas
    • Q14
    • Motor ventilador
    • Q15
    • Desescarche
    • Q16
    • Puertas
    • Q17
    • Sistemas de ventilación
  20. Tiempo de funcionamiento

    Slide 20 - Tiempo de funcionamiento

    • El tiempo que el equipo funcionará diariamente depende entre otros factores de:
    • El método de desescarche
    • El uso del sistema que se está calculando
    • La vida útil prevista
    • Cámaras frigoríficas con T ≥ 4 °C y desescarche natural:
    • Evaporadores estáticos 12 – 16 h/día
    • Evaporadores forzados 14 – 16 h/día
    • Cámaras frigoríficas con T ≤ 4 °C:
    • Desescarche eléctrico 14 – 18 h/día
    • Desescarche gas caliente 16 – 20 h/día
    • Cámaras almacenamiento congelados:
    • Desescarche eléctrico 16 – 18 h/día
    • Desescarche gas caliente 18 – 20 h/día
  21. Capacidad de refrigeración

    Slide 21 - Capacidad de refrigeración

    • Para calcular la capacidad de refrigeración del sistema, se tendrán en cuenta los siguientes factores:
    • La carga térmica de refrigeración, que se debe calcular utilizando valores en las situaciones más desfavorables
    • Factor de seguridad
    • El tiempo de funcionamiento diario de la máquina
    • Potencia de refrigeración (kW)
    • Carga frigorífica (kWh/día)
    • factor de seguridad (entre 1,1 y 1,3)
    • tiempo de funcionamiento (h/día)
  22. Software para el cálculo de las cargas térmicas

    Slide 22 - Software para el cálculo de las cargas térmicas

  23. Software para el cálculo de las cargas térmicas

    Slide 23 - Software para el cálculo de las cargas térmicas

  24. Software para el cálculo de las cargas térmicas

    Slide 24 - Software para el cálculo de las cargas térmicas