Introduccin

El conservar los alimentos por un largo periodo de tiempo de tal manera que estos puedan ser consumidos o enviados a otros lugares en donde estos no se encuentren en tiempos distintos a su estacin, ha sido y ser siempre un problema desde los inicios de la civilizacin.

El solucionar este problema es uno de los objetivos principales del curso Refrigeracin y Aire Acondicionado, adems de otros de gran importancia como incrementar nuestro conocimiento en la materia.

Se pudo seleccionar otro tipo de producto a refrigerar, pero en nuestro caso nos orientamos a la conserva de un producto de moda que es el esprrago, que como sabemos nuestro pas es el segundo productor de esprragos a nivel mundial antes de China. Estos productos necesitan ciertas condiciones de almacenamiento para poder conservarse en ptimas condiciones por un periodo de tiempo considerado, estas caractersticas, como se ver ms adelante.

Al momento de disear el montaje de la cmara se ha buscado la mejor manera de hacerla la ms eficiente posible. Este objetivo fundamental de cualquier diseo mecnico solo podra conseguirse mediante el empleo de clculo en ingeniera y criterios de diseo para cmaras de refrigeracin. Todo el detalle correspondiente se ver en los captulos posteriores. Pero como adelanto podemos decir que uno de los primeros pasos en el procedimiento del diseo fue el buscar la mejor forma de orientar la cmara con respecto al sol encontrando la forma ms adecuada de no ganar demasiado calor por efecto da la radiacin solar, adems de seleccionar el aislante ms adecuado, calcular su espesor, ver los revestimientos a utilizar, distinguir la carga en la cmara, seleccionar y disear la maquinaria y accesorios ms convenientes: compresor, evaporador, condensador, vlvulas reguladoras, etc.

CALCULO DE LA CARGA DE REFRIGERACIN

APLICACIN

CAMARA DE REFRIGERACION

TEMPERATURA DEL CUARTO

14

F

90

H.R.

TEMPERATURA DEL AMBIENTE

77

F

85

H.R.

DIFERENCIA DE TEMPERATURA (DT)

63

F

CAMARA

ALTO(pies)

8

ANCHO(pies)

20

LARGO(pies)

33

VOLUMEN(pies3)

5280

AISLANTE

GROSOR

4 pulg.

TIPO

capa de fibra de vidrio

CARGA DE TRANSMISION DE CALOR

PARED LATERAL

33

Lx

8

Ax2=

528

area x

63

DTx

1,5

Factor=

49896

PARED FRONTAL

20

Lx

8

Ax2=

320

area x

63

DTx

1,5

Factor=

30240

TECHO

33

Lx

20

ANCHO=

660

area x

63

DTx

1,5

Factor=

62370

PISO

33

Lx

20

ANCHO=

660

area x

36

DTx

1,5

Factor=

35640

178146

El factor se obtiene de la tabla 7

Aislante: capa de de fibra de vidrio

Pulgadas de aislante: 4

Factor = 1,5

A. INFILTRACION DE AIRE

VOLUMEN

5000

PIES3x

7,2

cambio de aire cada 24 horas x

2

factor de uso x

1,14

BTU/pies3=

82080

El facto de cambio de aire cada 24 horas se obtiene de tabla 8

El factor de uso se obtiene de tabla 8

El factor de carga de infiltracin se obtiene de tabla 9

B. CARGA DEL PRODUCTO

Carne de puerco fresco: 3500 kg. = 7716,18 lbs.

De la tabla 10 se obtiene:

Temperatura promedio de congelacin = 28 F

Calor especifico de BTU/lb F arriba del punto de congelacin = 0,68

DT = 77 28 = 49 F

Reduccin de temperatura del producto

7716,18

lb

0,68

calor especifico x

49

DT=

257103,12

Calor especifico de BTU/lb F arriba del punto de congelacin = 0,38

DT = 28 14 = 14 F

Reduccion de temperatura del producto

7716,18

lb

0,38

calor especifico x

14

DT=

41050,08

Calor latente de fusin BTU/lb. = 86,5

Calor latente de congelacin

7716,18

lb

86,5

BTU/lb calor latente de fusin =

667449,57

C. CARGA SUPLEMENTARIA

De la tabla 16:

Calor disipado por los motores elctricos motor y ventilador : motor de 1Hp dentro del cuarto = 3700

De la tabla 17:

Calor disipado por las personas dentro del espacio refrigerado:

Temperatura de refrigeracin = 14 F

Calor disipado /persona BTU/hora = 1125

480

watts x

12

hora x

3,42

BTU/hr

19699,2

1

Hp

24

hora x

3700

BTU/hr

88800

2

personas

2

hora x

1125

BTU/hr

4500

sub total

1338827,97

BTU/dia

Factor de seguridad

1%

trabaja 18 horas

74379,3317

BTU/horas

REPRESENTACION DEL CICLO PARA REFRIGERANTE R-134a

Temperatura de la cmara: - 10 C Temperatura del evaporador: - 20 C

Temperatura ambiente: 25 C Temperatura del condensador: 35 C

1

2

3

4

P (Kpa)

132.8

887.5

887.5

132.8

T

-20

43

35

-20

h

238.41

276.29

99.40

99.40

S

0.94564

0.94564

Para conversin

1BTU= 0.00029307107 KW

Q= 21 Kw

h

s

274.17

0.9327

0.9456

284.77

0.9660

= 278.20

Clculos

Potencia del compresor

El COP

Factor de correccin

Para una HR = 90 %

T = 5,3

Q = 21 Kw

Tc = -10C

Te = -20C

Fc = 0,6

Qc= Q/Fc =21797,2/0,6 =36328,81

Por lo tanto Qc = 3600 watts

Seleccin del evaporador

Interpolando

1290

1780

DT = 10 K

Tc = 0 c

35437,5

41875

DT = 10 K

Tc = -10 c

33075

38897

DT = 10 K

Tc = -18 c

31185

36671,43

Seleccionamos el modelo FRM 1780

38897 > 36328,81 watts

Seleccin de compresores

Para una temperatura de 25 C

T= -20 C

temperatura

Temperatura del gas de aspiracion

25 C

35210 > 3500

30 C

32850

40 C

28130

1

2

3

4

condensador

evaporador

q

q

B

A