Bohn De México: “calculo De Camaras De Refrigeracion”

Bohn de México “CALCULO DE CAMARAS DE REFRIGERACION” Víctor Torres Nava

Objetivo de este curso Comprender la importancia de tener un criterio de selección

Datos que debemos conocer para poder iniciar nuestro cálculo     

Ambiente: Exterior o Interior del cuarto? Temperatura y Humedad requerida Dimensiones del Cuarto: Largo x Ancho x Alto Aislamiento: Tipo y Espesor; Techo, Paredes y Piso Carga Térmica por Infiltración: Promedio, Pesada o Extra Pesada  Carga Térmica del Producto: Tipo de producto, cantidad (kg), temperatura de entrada, tiempo de abatimiento de la Temperatura (pulldown time)

Datos que debemos conocer para poder iniciar nuestro cálculo Cargas Térmicas Misceláneas: – Luces: (1 Watt / pie2) – Motores: (refrigeradores 6 hp/100,000 pies3) (congeladores 8 hp/100,000 pies3) – Montacargas – No. de Personas en el interior – Puertas: De cristal o Corredizas (Dock Door)

Datos que debemos conocer para poder iniciar nuestro cálculo Requerimientos Eléctricos: Voltaje/Fases/Frecuencia Unidad Condensadora Uso: Exterior o Interior, Enfriada por Aire o Agua Tipo de Evaporador - Servicio Pesado, Bajo Perfil ó Baja Velocidad

Datos

H=3m A= 4 m L= 10 m

Datos Uso Pesado GDL Temperatura de Entrada = 22ºC Tiempo de Recuperación = 18 horas Cámara bajo techo Temperatura de la cámara = 3ºC Entran y salen dos personas durante 8 horas.

Datos Producto 10 toneladas de carne de res fresca 4 Lámparas incandescentes 100 w Nosotros sugerimos un aislante de 2” de espesor en poliuretano debido a que es una cámara de Refrigeracion y esta bajo techo

Calcular el volumen 1. Fórmula • Volumen = Largo x Ancho x Alto • Sustituyendo en la fórmula 1: - Volumen = 10 x 4 x 3 = 120 mts3

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Perdidas por el techo 2. Por el techo con la fórmula:  T x K x Superficie del Techo x 24 •De los datos del problema sabemos que: -La temp. Exterior de GDL =

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Cálculo •Superficie = Largo x Ancho •Sustituyendo: (33.8-3) x 0.26 x (10x4) x 24 30.8º x 0.26 x 40 x 24 Resultado = 7, 687.68

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Pérdidas por el piso 3. Por el piso con la fórmula:

 T x K x Superficie del piso x 24 •De los datos del problema sabemos que: •La temperatura del piso es en

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Cálculo *Sustituyendo: *(15-3) x 1 x 40 x 24 *12 x 1 x 40 x 24 *Resultado = 11,520

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Pérdidas por paredes Este-Oeste 4. Por las paredes *(Este-Oeste) T x K x Superficie de las paredes (Este-Oeste) x 24

*De los datos del problema sabemos que: T = (Temp. Exterior-Temp. Interior)

*Superficie de las paredes (Este-Oeste) *(4 x 3) x 2 *Resultado = 24 m2

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Cálculo *Sustituyendo: *(33.8-3) x 0.26 x 24 x 24 *Resultado = 4,612.61

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Pérdidas por paredes Norte-Sur 5. Por las paredes •(Norte-Sur) • T x K x Superficie de las paredes (Norte-Sur) x 24 •De los datos del problema sabemos que: • T= (Temp. Exterior-Temp. Interior) •Superficie de las paredes (Norte-Sur) •(10 x 3) x 2 •Resultado =60 m2

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Cálculo *Sustituyendo •30.80 x 0.26 x 60 x 24 •Resultado = 11,531.52

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Infiltraciones y cambios de aire 6. Infiltraciones y cambios de aire •2 x (Volumen x C x A) •De los datos del problema sabemos que: •Uso rudo = C = 14 •Entalpia a 3º = A = 17 •Volumen : 120 m3

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Cálculo

*Sustituyendo: •2 x (120 x 14 x 17) •Resultado: 57,120

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Pérdidas por trabajos humanos 7. Por trabajos humanos •(# de personas x horas x P) •De los datos del problema sabemos que: •Entran y salen dos personas durante 8 horas •P = 300 Kcal.

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Cálculo

•Sustituyendo: •(2 x 8 x 300) •Resultado = 4,800

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Pérdidas por iluminación 8. Por Iluminación •Watts x horas •Sustituyendo (400 x 8) •Resultado = 3,200

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Pérdidas por producto a refrigerar 9. Por producto a refrigerar •W x CPSC x  T •De los datos del problema sabemos que: •Peso = 10,000 Kgs •Calor Especifico sobre el punto de congelacion = 0.77 Kcal/Kg Cº • T = 22º - 3º = 19º

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Cálculo

•Sustituyendo: •(10,000 x 0.77 x 19) •Resultado = 146,300

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Cálculo El total de las perdidas por: Por techo: Por piso:

Por Paredes: Total:

7,687.68 11,520.00 4,612.61 23,820.29

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Cálculo Pérdidas por paredes:

23,820.29

Infiltraciones y cambios de aire:

57,200.00

Pérdidas por trabajos humanos:

4,800.00

Pérdidas por iluminación:

3,200.00

Pérdidas por producto a refrigerar:

146,300.00

Sub-Total:

246,771.29

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Cálculo

•De los datos sabemos que necesitamos un tiempo de recuperación de 18 horas ya que sabemos que es una cámara de Refrigeración. •Dividimos la capacidad total entre 18

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Calculo Capacidad:

246,771.29

Capacidad Horaria: 18 Horas

13,709.51

Factor de seguridad 10% Da un Total de:

1,370.95 15,080.46

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Selección de Equipo •Con este dato nos vamos a las tablas de las unidades de refrigeración y seleccionamos una que nos de una capacidad muy cercana al dato obtenido. •Una vez localizada la máquina se selecciona una válvula de expansión muy cercana a ese valor.

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Selección de evaporador •Buscamos un evaporador con una capacidad cercana a la de la unidad condensadora. •Sabemos que la temperatura de evaporación es igual a: •Temp. Ambiente -5ºC •Vemos el numero de motores y la capacidad de los mismos y seguimos el siguiente punto.

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Valores de Referencia DT Evaporación DT HR Aplicación 07° - 09 °F90 % Mínima Eliminación Humedad 10° - 12 °F80 - 85 % Empaq. Carnes, Frutas, Verduras 12° - 16 °F65 - 80 % Farmáceuticos, Cervezas, Vinos 17° - 22 °F50 - 65 % Preparación y Corte, Andenes Carga • SST = Temperatura de Cámara –DT • SST = Temperatura de Saturación de Succión o Temperatura de Evaporación.

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Selección de equipos •Seleccionamos dos ADT-312 -Deshielo por aire -Capacidad de 7,859 Kcal. -4 Aletas por pulgada cuadrada *Dos válvulas de expansión: -2.5 toneladas de refrigeración cada una •Una unidad condensadora: BZT-06M6 -Capacidad 14,640 Kcal. A -1.1ºC de temperatura

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Interpolación Ω= Xa-X1 / X2- X1 Y= Y1+Ω(Y2-Y1) Y= Valor Buscado X1

Xa

X2

-1.1ºC

-2ºC

-3.9ºC

14,640

¿?

13,710

Y1

Y

Y2

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Interpolación Sustitución

Ω=Xa-X1/X2-X1 = 0.32

Ω= (-2)-(-1.1)

(-3.9)-(-1.1) Y=Y1+Ω(Y2-Y1) Y=14,640+0.32(13,710-14,640) Y=14,640+0.32x(-930) Y=14,640-297.6 Y=14,324

= -0.9

-2.8

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Interpolación Matriz Resultado

X1

Xa

X2

-1.1ºC

-2ºC

-3.9ºC

14,640

14,324

13,710

Y1

Y

Y2

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Selección de equipos •Seleccionamos dos ADT-312 -Deshielo por aire -Capacidad de 7,859 Kcal. -4 Aletas por pulgada cuadrada *Dos válvulas de expansión: -2.5 toneladas de refrigeración cada una •Una unidad condensadora: BZT-06M6 -Capacidad 14,640 Kcal. @ -1.1ºC de temperatura -Capacidad 14,342 Kcal. @ -2.0 ºC de temperatura

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Pérdidas por motores eléctricos 10. Por el calor de los motores eléctricos del evaporador *(No. De ventiladores x T x 24) El evaporador seleccionado tiene 6 motores de 1/15Hp De la Tabla (5)T= 850 Kcal. X Hp

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Cálculo

•Sustituyendo: •{12x(850÷16)x24} •12x 53.13x24 •Resultado: 15,300 Kcal.

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Cálculo Capacidad: Ventiladores: Sub-Total

246,771.29 15,300.00 262,071.29

Capacidad Horaria: 18 Horas Factor de seguridad 10%

14,559.51

Da un total TR

16,015.46 5.3

1,455.95

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Criterio de Selección Equipos de Refrigeración

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Muchas Gracias !!!

RECOMENDACIONES DE INSTALACION EQUIPO DE

REFRIGERACION

Ubicación del Evaporador • • • • •

La Trayectoria del Aire debe Cubrir el Cuarto NUNCA Colocado Sobre la Puerta Debe Conocerse la Ubicación de Pasillos y Estibas Debe Instalarse lo más Próximo a la Unidad Condensadora Los Drenes de Condensados deben Ser de Longitud Corta en el Interior del Cuarto y Salir Prontamente hacia áreas donde no afecte, con un Sistema de Cespol por el Lado Exterior al Cuarto

Trayectoria del Flujo de Aire en un Cámara Fría

Ubicación Trampa del Tubo Dren Flujo de Aire

Tubería de Drenado (Pendiente mínima de 10 cms./30.5 cms.)

Sello de vapor

Siempre colocar una trampa tipo “P” en el tubo dren fuera de la cámara

Ubicación Recomendada del Evaporador • Evitar colocarlos: – Arriba de puertas y – En aperturas de estas – Dar espacios suficientes entre paredes • Siempre instalar líneas individuales de drenes hacia una trampa • Las trampas en evaporadores de baja temperatura deben colocarse fuera del recinto refrigerado • Se recomienda colocarlos al fondo del recinto para que el aire sirva de barrera contra la infiltración de aire caliente.

Ubicación de Multiples Evaporadores... • Evitar colocarlos: – Enfrente uno de otro – Arriba de puertas y aperturas – Dar espacios suficientes entre paredes • Siempre instalar líneas individuales de drenes hacia una trampa • Las trampas en evaporadores de baja temperatura deben colocarse fuera del recinto refrigerado • Se recomienda colocarlos al fondo del recinto para que el aire sirva de barrera contra la infiltración de aire caliente.

Ubicación Recomendada del Evaporador en Congelador/Refrigerador con puertas de Vidrios...

Placa Desviadora Puerta acabada en vidrio

• Se recomienda la colocación de placas desviadoras de flujo para evitar que el aire choque directamente contra las puertas

Ubicación de Pequeños Evaporadores H

H

3/4 L

3/4 L

L

2H

Ubicación de Evaporadores de Perfil Bajo 1.5 H

1.5 H

1.5 H

H

Un solo Evaporador

2H

1.5 H

1.5 H H

Dos Evaporadore s

2H

3.0 H

1.5 H

Evaporadores de Perfil Medio y Grandes 0.5 L

0.5 L

0.5 L

H L

Un solo Evaporador

2H

0.5 L

L

0.5 L H L

Dos Evaporadore s

2H

0.5 L

En el Almacenaje del Producto: El Evaporador es Colocado de Manera que el Producto, Paredes y Piso, Formen un Ducto para que el Aire Circule Alrededor del Mismo

Separación

Separación

Prácticas de Sentido Común

Solución Creativa al Problema Evaporador de Alta Velocidad Usado para Baja Velocidad

Soluciones Innovadoras

El uso de los Ductos en la Descarga, es cada vez más Popular para Usarse en los Cuartos de Corte o Preparación, en los qué solo se Usan Evaporadores de Baja Velocidad.

Refrigeradores ó Congeladores de Ráfaga

Pobre Distribución

Solución para la Aplicación tipo Ráfaga

Ubicación de la Unidad Condensadora •

Paredes u Obstrucciones:

Flujo de Aire

W* Mínimo

Requerimientos de Ubicación y Espacio •

Unidades Múltiples:

Flujo de Aire

Flujo de Aire

W* Mínimo

W* Mínimo

H

•

Unidades dentro de Fosas:

Flujo de Aire

Ducto

10 ft. Máximo (3 m) 2W* Mínimo

2W* Mínimo

H