Cámaras frigoríficas

1. Máquinas y Equipos
Térmicos.
CÁMARAS
FRIGORÍFICAS
Prof. Santiago G.

2. Máquinas y Equipos Térmicos
CÁMARAS FRIGORÍFICAS
TEORÍA
• Apuntes de
Clase
• Blog
CÁLCULO
• Cálculo manual
• Cálculo
informático
CÁMARAS FRIGORÍFICAS
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3. Máquinas y Equipos Térmicos
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MATERIA ORGÁNICA:
Carne, pescado, fruta,
lácteos, vegetales, etc.
DEGRADACIÓN
RETRASO DE LA
DEGRADACIÓN
CONTROL DE
LAS
CONDICIONES
AMBIENTALES
Tipos
Factores

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DESARROLLO FISIOLÓGICO DE LA FRUTA
CRECIMIENTO MADURACIÓN SENESCENCIA
• Acumulación de
agua y nutrientes
• Mitosis y
especialización
celular
• Aumento de
tamaño
• Alcanza tamaño
definitivo
• Prosigue el
intercambio de
nutrientes y agua
• Respiración,
transpiración y
transformaciones
químicas
• Se detiene el
intercambio de
nutrientes con el
árbol
• Comienzan los
procesos de
degradación

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MADURACIÓN SENESCENCIA
Procesos
• Respiración (absorbe O2, emite CO2, Agua y
CALOR)
• Transpiración (Pierde agua)
• Fotosíntesis (absorbe CO2 y produce O2)
• Cambios: Color, textura, turgencia, sabor y olor
• Producción de ETILENO

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MADURACIÓN SENESCENCIA
TIPOS
FRUTAS CLIMATÉRICAS.
• El proceso de maduración continúa después de la
recolección
• La maduración no es uniforme, tiene un momento de máximo
de respiración
• Hay cambios hormonales sobre todo en la producción de
ETILENO (hormona de la maduración)
FRUTAS NO CLIMATÉRICAS
• La maduración se detiene en la recolección.
• La maduración es continua y uniforme
• El ETILENO influye en su respiración, no en la
MADURACIÓN

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MADURACIÓN
FRUTAS CLIMATÉRICAS
MANZANA, PERA, CIRUELA, MELÓN, TOMATE, SANDÍA,
PLÁTANO, HIGO, CAQUI, NECTARINA, KIWI, CHIRIMOYA

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FRUTAS NO CLIMATÉRICAS
CEREZA, UVA, FRESA, NARANJA, POMELO, LIMÓN, MANDARINA

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FACTORES QUE INFLUYEN EN LA MADURACIÓN
TEMPERATURA:
• Hace aumentar la
respiración.
• Afecta a la humedad
relativa (y a la
transpiración)
• Afecta a la
proliferación de
Plagas y
Enfermedades
• Daños por
temperaturas
inadecuadas
HUMEDAD
• Menor HR% mayor
transpiración.
• La HR% condiciona
la turgencia del
fruto.
• Altas HR% favorece
la proliferación de
plagas y
enfermedades.
CONCENTRACIONES
• ETILENO
• CO2
• O2
• HORMONAS

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CÁMARA FRIGORÍFICA:
Recinto o mueble cerrado, dotado de puertas herméticas, mantenido por un sistema de
refrigeración, y destinado a la conservación de productos. No tendrá consideración de
espacio habitado u ocupado.
Las cámaras frigoríficas deberán ser diseñadas para mantener en condiciones adecuadas el
producto que contienen desde el punto de vista higiénico sanitario. Asimismo, su diseño
deberá preservar a la propia cámara del deterioro que pudiera producirse debido a la
diferencia de temperatura entre el interior y el exterior de la misma, garantizar la seguridad
de las personas ante desprendimientos bruscos de las paredes, techos y puertas por la
influencia de las sobrepresiones y depresiones, de las descargas eléctricas por derivaciones
en las instalaciones y componentes eléctricos; así como evitar la formación de suelos
resbaladizos como consecuencia del agua procedente de condensaciones superficiales y
aparición de hielo e el interior de las cámaras y en zonas de tránsito de las personas y
vehículos. El consumo energético para mantener la cámara en las condiciones interiores
prefijadas deberá ser lo más bajo posible, dentro de límites razonables.
Real Decreto 138/2011, de 4 de febrero, por el que se aprueban el Reglamento de seguridad
para instalaciones frigoríficas y sus instrucciones técnicas complementarias.

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CÁMARAS DE
CONSERVACIÓN
Temperatura > 0 º C
Grupo Frigorífico: 16 horas/día
Desescarche: 8 horas/día
POTENCIA FRIGORÍFICA = CALOR TOTAL / TIEMPO
Pf = Qt / t (kcal/h)
CÁMARAS DE
CONGELACIÓN
Temperatura < 0 º C
Grupo Frigorífico: 18 horas/día
Desescarche: 6 horas/día

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POTENCIA FRIGORÍFICA = CALOR TOTAL / TIEMPO
Pf = Qt / t (kcal/h)
Qt = Qp + Qv
Qp : CALOR DE LOS PRODUCTOS
Qp = Qse + Qla + Qr + Qe
Qv : CALOR DE VARIAS FUENTES
Qv = Qce + Qve + Qlz + Qper + Qmo +Qair

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Qt = Qp + Qv
Qp : CALOR DE LOS PRODUCTOS
Qp = Qse + Qla + Qr + Qe
CÁLCULO DE Qse (Calor sensible)
Qse = m . Ce .  t
A considerar:
• Unidades coherentes
• Ce distinto antes y después de congelación
(kJ / kg . ºC )
•  T = Tª Entrada – Tª final

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Qt = Qp + Qv
Qp : CALOR DE LOS PRODUCTOS
Qp = Qse + Qla + Qr + Qe
CÁLCULO DE Qla (Calor latente)
Qla = m . CLc
A considerar:
• Unidades coherentes
• CLc (Calor latente de congelación, (kJ/kg)

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Qt = Qp + Qv
Qp : CALOR DE LOS PRODUCTOS
Qp = Qse + Qla + Qr + Qe
CÁLCULO DE Qr (Calor de respiración)
Qr = m . Ck
A considerar:
• Unidades coherentes
• Ck (Calor específico de respiración) (kJ/kg)

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Problema de clase 1.
Se pide dimensionar una cámara frigorífica de congelación. DATOS:
Producto: Carne de Pollo.
Cantidad: 29.000 kg por semana
Temp. de entrada del producto: 10 ºC
Temp. de almacenamiento: -20 ºC
Horas funcionamiento diario: 18 h
Temp. De congelación: -3 ºC
Calor sensible (sobre Tª congelación) : 3,3kJ/kgºC
Calor sensible (bajo Tª congelación): 1,3 kJ/kgºC
Calor latente de congelación: 246 kj/kg
Se estima que las cargas térmicas por cerramientos y ventilación es del
110% de las de los productos, y que las cargas restantes son un 30% de
las cargas de cerramientos y ventilación.
Calcula la potencia frigorífica necesaria (en kcal/h)

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POTENCIA FRIGORÍFICA = CALOR TOTAL / TIEMPO
Pf = Qt / t (kcal/h)
Qt = Qp + Qv
Qp : CALOR DE LOS PRODUCTOS
Qp = Qse + Qla + Qr + Qe
Qv : CALOR DE VARIAS FUENTES
Qv = Qce + Qve + Qlz + Qper + Qmo +Qair

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Qv = Qce + Qve + Qlz + Qper + Qmo +Qair
CÁLCULO DE Qce (Calor de cerramientos)
Qce = S.K.  t
S = Superficie de intercambio de calor (m2)
K = Coeficiente Global de intercambio de calor (W / m2.K ) ó
(Kcal / h. m2. K)
1 W = 0,86 Kcal / h

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Qv = Qce + Qve + Qlz + Qper + Qmo +Qair
CÁLCULO DE Qce (Calor de cerramientos)
Qce = S.K.  t
𝐾 =
1
1
ℎ𝑒
+
1
ℎ𝑖
+
𝑒
𝜆

20. Máquinas y Equipos Térmicos
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CÁLCULO DE Qce (Calor de cerramientos)
Qce = S.K.  t
𝐾 =
1
1
ℎ𝑒
+
1
ℎ𝑖
+
𝑒
𝜆
he = Coeficiente de convección del aire exterior (W / m2.K ) ó (Kcal / h. m2. K)
hi = = Coeficiente de convección del aire interior (W / m2.K ) ó (Kcal / h. m2. K)
e = Espesor del aislante (m)
 = Conductividad térmica del aislante (poliuretano) (W / m.K ) ó (Kcal / h. m. K)

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POTENCIA FRIGORÍFICA = CALOR TOTAL / TIEMPO
Pf = Qt / t (kcal/h)
Qt = Qp + Qv
Qp : CALOR DE LOS PRODUCTOS
Qp = Qse + Qla + Qr + Qe
Qv : CALOR DE VARIAS FUENTES
Qv = Qce + Qve + Qlz + Qper + Qmo +Qair

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Qv = Qce + Qve + Qlz + Qper + Qmo +Qair
CÁLCULO DE Qve (calor de ventilación)
Qve = V. h. n.
V= Volumen interior de la cámara (m3)
h = Diferencia de Entalpía entre aire interior/exterior de la
cámara (KJ/m3 ó Kcal/m3) (VER DIAGRAMA PSICOMÉTRICO)
n = Número de renovaciones de aire por día (VER TABLA)

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Qv = Qce + Qve + Qlz + Qper + Qmo +Qair
DIAGRAMA PSICOMÉTRICO (Tema 5 del libro)
Relaciona propiedades del aire (Tª, Humedad, Entalpía, …)

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DIAGRAMA PSICOMÉTRICO (Tema 5 del libro)
Relaciona propiedades del aire (Tª, Humedad, Entalpía, …)

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Qv = Qce + Qve + Qlz + Qper + Qmo +Qair
CÁLCULO DE Qve (calor de ventilación)
Qve = V. h. n.
n = Número de renovaciones de aire por día (VER TABLA)

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POTENCIA FRIGORÍFICA = CALOR TOTAL / TIEMPO
Pf = Qt / t (kcal/h)
Qt = Qp + Qv
Qp : CALOR DE LOS PRODUCTOS
Qp = Qse + Qla + Qr + Qe
Qv : CALOR DE VARIAS FUENTES
Qv = Qce + Qve + Qlz + Qper + Qmo +Qair
30 % del TOTAL