1.- Realizar el cálculo de una cámara frigorífica de las siguientes características: Datos:
Cámara de conservación conservación de carne a 0°C y 85% HR. Medidas interiores: interiores: 10m de largo, 5 de ancho y 3 de alto. Situada en Barcelona. Tipo de aislante: Poliuretano techo y paredes 10 cm. Suelo 8 cm. cm. Entrada de carne diaria: 4500 Kg a +30° C. Iluminación por 4 lámparas incandescentes de 100W cada una. Horas de funcionamiento, 16 horas al día.
2.- Calcular las infiltraciones de calor en una cámara destinada a la conservación de productos lácteos, con las siguientes prestaciones:
Temperatura exterior Humedad relativa exterior Temperatura interior Humedad relativa interior Dimensiones Entrada diaria género Temperatura entrada Coeficiente transmisión medio de paredes, techo y suelo
+32 ºC 60 % +2 ºC 80 % 10 x 5 x 4 m 5.000 kg +15 ºC 0,27x10 -3 kW/m2xºC
Hipótesis de cálculo:
Tiempo de funcionamiento
16h/día
Condiciones de uso Presencia de personal Número de personas Al ser mayoritariamente producto envasado FCS
Tráfico normal 4 h/día 2 0,95
3.- Calcular las cargas térmicas que se producen en una cámara destinada a la conservación de carne de ternera congelada, con las siguientes premisas de funcionamiento:
Temperatura exterior Humedad relativa exterior Temperatura interior Humedad relativa interior Dimensiones Entrada diaria género Estiba
+32 ºC 60 % -20 ºC 90 % 20 x 15 x 6 m 20 % de su capacidad de almacenamiento 350 kg/m3
Temperatura entrada del género Coeficiente transmisión medio de paredes, techo y suelo
-15 ºC 0,16x10 -3 kW/m2xºC
Hipótesis de cálculo:
Tiempo de funcionamiento Condiciones de uso Presencia de personal Número de personas Al ser congelados se adopta FCS
18h/día Tráfico intenso 10 h/día 2 0,95
4.- Calcular la potencia frigorífica necesaria para atender una cámara destinada a la conservación de manzanas, con las siguientes premisas de funcionamiento:
Temperatura exterior +32 ºC Humedad relativa exterior 60 % Temperatura interior 0 ºC Humedad relativa interior 85 % Dimensiones 12 x 8 x 6 m Entrada diaria género 10 % de su capacidad de almacenamiento 3 Estiba 250 kg/m Temperatura entrada del género +25 ºC Coeficiente transmisión medio de paredes, techo y suelo 0,27x10 -3 kW/m2xºC
Hipótesis de cálculo:
Tiempo de funcionamiento Condiciones de uso Presencia de personal Número de personas Al ser producto sin embalar FCS
20h/día Tráfico normal 3 h/día 1 0,85
5.- Calcular la potencia frigorífica necesaria para congelar pescado, con las siguientes premisas de funcionamiento:
Temperatura exterior Humedad relativa exterior Temperatura del aire interior Humedad relativa interior
+32 ºC 60 % -35 ºC 95 %
Dimensiones Capacidad congelación Temperatura entrada del género Coeficiente transmisión medio de paredes, techo y suelo
10 x 4 x 4 m 10 Tm/d +5 ºC 0,15x10 -3 kW/m2xºC
Hipótesis de cálculo:
Una vez realizado el preestudio, en el túnel se montará un evaporador que está provisto de 3 ventiladores de 3 kW Tiempo de funcionamiento 20h/día Condiciones de uso Presencia de personal Número de personas FCS
Tráfico normal 0 h/día 0 0,85
6.- Una Cámara de refrigeración para almacenamiento de Kiwi tiene las siguientes dimensiones: 3,6 m x 8 m x 28 m. Fue diseñado para operar a una temperatura de aire de 1 °C. Las paredes y techo tienen 130 mm de espuma de poliestireno como aislante (K=0,028 W/m-°C) mientras que sólo se dispone de 50 mm del mismo aislante en el piso bajo 75 mm de concreto (K= 0,90 W/m-°C). La temperatura debajo del piso es 9 °C, y la temperatura del aire exterior bajo condiciones de verano es 25 °C. Sin embargo, el techo y 2 paredes estan expuestas directamente a la luz solar durante el día. La humedad relativa de diseño de la cámara es 95%. La cámara almacena 180 "bins" de Kiwi, cada "bin" tiene aproximadamente 1000 Kg de fruta. El calor de respiración de la fruta es 38 W/TM. La fruta entra a la cámara a 1 °C proveniente de un pre-enfriador (túnel de enfriamiento). La única puerta tiene 2,4 m x 2,4 m. No se dispone de cortina de aire ni cortinas tipo cintas de plástico. La temperatura del medio exterior está a 24 °C y 70% de humedad relativa. La puerta permanece abierta 15% del tiempo desde las 07:00 A.M. hasta las 06:00 P.M, y se cierra desde las 06:00 P.M. hasta las 07:00 A.M. Durante las horas de trabajo en el día el número de operarios en la cámara es 3, y se tiene 800 watts de luces encendidas. Un montacargas eléctrico aporta 4 KW de calor en la cámara para el 30% de las horas de trabajo en el día. La unidad de enfriamiento de la cámara (evaporador) tiene dos ventiladores. Estos proporcionan una velocidad al aire de 3,4 m/s; el tamaño de la "cara" del evaporador es 3,1 x 0,8 m. Se estima una caída de presión en los ventiladores de 1,4 pulg. de agua. Estimar la carga de calor media para 24 horas. Kiwi (Composición Proximal) Humedad = 79,7% Proteínas = 0,9 % Lípidos = 0,6%
Carbohidratos = 16,4% Fibra = 1,7% Cenizas = 0,7% 7.- Un congelador continuo de cajas para arvejas opera a una temperatura de aire de -35°C. Las cajas ingresan a 10°C, y dejan el túnel a una temperatura másica promedio de -20°C. El número de cajas, de 27 kg cada uno, procesadas diariamente es 2800. El congelador se encuentra en el interior de una cámara frigorífica que se encuentra a -16°C. Todas las paredes del congelador tienen 150 mm de paneles de poliestireno (K=0,03 W/m-K). Sobre las paredes externas del congelador sólo existe convección natural, y sobre los lados internos se tiene una velocidad de 4 m/s. Las dimensiones del congelador son 4 x 8 x 20 m. La carga de cajas en el congelador se realiza por un periodo de 10 horas cada día. Sobre este tiempo una puerta de 2m x 1m está totalmente abierto. También sobre este tiempo, dos hombres están presentes, un transportador mecánico con un motor de 1HP está operativo, y también 500 W de luces están encendidas. El congelador tiene 8 evaporadores similares, cada uno tiene un lado de 2 m x 1,8 m. Los ventiladores de los evaporadores generan un velocidad de aire de 3,2 m/s. La caída de presión ha sido estimada en 2,1 pulgadas agua. Cada evaporador es descongelado por una hora a la semana. Estimar la carga media por 24 horas. Nota: Puede considerarse que el aporte de la carga térmica de las cajas de cartón al producto es despreciable. Arvejas (Composición Proximal): Humedad = 76,0% Proteínas = 5,9% Lípidos = 0,6% Carbohidratos = 13,8% Fibra = 2,8% Cenizas = 0,9% El proyecto consta de los siguientes bloques principales:
Necesidades térmicas de las cámaras frigoríficas. Descripción y análisis de los ciclos frigoríficos en los que se basan las instalaciones. Descripción y selección de los componentes que constituyen ambos tipos de instalación: compresores, evaporadores, condensadores, valvulería, etc. Elementos de control y de seguridad que constituyen ambos tipos de instalación (presostatos, termostatos, cuadro eléctrico, etc.) y descripción de su función en las instalaciones. Análisis ambiental. Descripción y normativa vigente de los refrigerantes que utilizan las instalaciones.
Consumos eléctricos de las instalaciones. Comparación de las instalaciones. Presupuestos de las instalaciones.
