Cámaras para refrigeración

Refrigeration and Air Conditioning MasterMaterial de Educacin Intermedio Mdulo de Aplicacin Cmaras

Mdulo de Aplicacin

Gua de Aplicacin de Cmaras

Propsito El propsito de este mdulo es dar una idea sobre las aplicaciones y reas de trabajo de las cmaras frigorficas. Despus de este mdulo debe ser capaz de conocer los elementos principales que forman una cmara, su construccin y automatizacin.

ndice:1 2 3 4 5 6 Propsito / HACCP Calidad de los alimentos Clculos de capacidad Construccin Distribucin de aire Diseo del sistema de refrigeracin 6a Principales componentes 6b Principales funciones 6c Aplicaciones & Controles

7

Comunicacin de datos y Monitorizacin 8 Desescarche 9 Tendencias en las cmaras

Qu es una cmara?S S U RE NSM I T ER T A KS 3 3 0 G 2 10 3 Pe : / M WP -1 - 3 4b ar -1 4 .5 - 4 93 p s i g 5 8 0 ps i g 1 0 - 3 0 V d. c . 4 - 20 m A + SU P PL Y V O L T A G E - CO M M O N

Qu es una cmara?

ndice:1 2 3 4 5 6 Propsito / HACCP Calidad de los alimentos Clculos de capacidad Construccin Distribucin del aire Diseo del sistema de refrigeracin 6a Componentes principales 6b Funciones principales 6c Aplicaciones & Controles

7 Comunicacin y Monitorizacin 8 Desescarche 9 Tendencias

Propsito / HACCP

Por qu se necesita mantener los productos a baja temperatura?La refrigeracin retrasa la descomposicin de los alimentos, por ejemplo, el crecimiento de los microorganismos1000000 100000 10000 Count 1000 100 10 1 0,1 0 10 20 30 Time in h 40 30C 25C 20C 18C 15C

Bacterial growth

Objetivo de la cmara Almacenar Alimentos frescos Alimentos refrigerados Congelados Facilitar los procesos de alimentos

Requisitos del cliente Mantenimiento fcil Normativa de alimentos Ahorro de energa

Qu es HACCP? Hazard Analysis and Critical Control Point (HACCP) Mtodo para identificar los riesgos para la salud o factores en relacin con la produccin, distribucin y consumo de alimentos.

HACCP HACCP es una parte de la legislacin para la seguridad de los alimentos Los productores de alimentos e ingredientes para alimentos deben controlar y verificar que sus productos y mtodos no generan riesgos para la salud.

Cual es la funcin de la HACCP? Control de las materias primas Mtodos de produccin (tratamientos de calor, almacenaje de fro, etc.) Control de la calidad final del producto Procedimiento de limpieza y desinfeccin de equipo y cmaras Instrucciones para el personal

No romper la cadena del fro

PRODUCCIN

DISTRIBUCIN

MATADERO

TIENDA

CONSUMIDORHE Heat Exchanger - 25/08/11 page 14



Qu es importante en una cmara ? Procesos microbiolgicos Procesos qumicos Procesos mecnicos Temperatura Humedad Velocidad del aire Atmosfera Proceso de enfriamiento Tiempo de almacenamiento

Qu productos son almacenados? Carne Aves Productos lcteos Pescado Verduras Fruta Etc

Ejemplos de productos que requieren tratamientos especiales: Patatas Pltanos Tomates Manzanas Lechugas Uvas

Cmo preservar la calidad de los alimentos?La reduccin en la calidad de los productos (deterioro de los alimentos) se produce rapidamente si no se almacena el producto correctamente: Como alimento enfriado o congelado Como alimento seco Como alimento sazonados Como alimentos ahumados Como alimentos en conservas Como alimentos envasados al vaco

En este mdulo nos centraremos en alimentos rerigerados almacenados

Conservacin - alimentos Procesos de congelacin y refrigeracin Verduras, carne y pescado Sazonados / ahumados Carne y pescado

Procesos de secado Carne y pescado

Proceso de endulzamiento Jamn, frutas

Alimentos La carne es un producto muerto. El proceso de deterioro del producto comienza justo despus de sacrificar al animal. Las frutas y verduras son productos vivos. El metabolismo continua vivo tras su recoleccin.

Buena Calidad en un alimento es un trmino muy amplio que asegura que tanto los factores fsicos como los organolpticos cumplen los requisitos necesarios para el consumo del mismo Factores fsicos: Tipo y nivel de contaminacin bacteriolgica y procesos qumicos, tipo y cantidad de conservantes aadidos Factores organolpticos: sabor, color, olor, consistencia, etc

Procesos - alimentos Procesos microbiolgicos p.e crecimiento de bacterias

Procesos qumicos p.e reacciones de degradacin

Procesos mecnicos p.e manipulacin y empaquetamiento de productos

Procesos microbiolgicosMicroorganismos - Tipos tiles (la levadura se utiliza para hacer pan u cerveza, la bacteria de cido lctico para los productos lcteos) Contaminantes (no es peligroso pero cambian el sabor, olor, color, consistencia, etc.) Patolgicos (producen toxinas o causan enfermedades serias)

Microorganismos - tamaos Bacteria (pocas m por dimetro) Levaduras (hasta 30 m por dimetro) Virus Parsitos

Procesos microbiolgicos

Crecimiento de los microorganismos en la superficie y en los alimentos Bajo condiciones ideales una sola bacteria puede reproducirse en 100 M bacterias en seis horas!

1000000 100000 10000 Count 1000 100 10 1 0,1 0

Bacterial growth

30C 25C 20C 18C 15C 10 20 30 Time in h 40

Procesos qumicos (carne)

Formacin de cido lctico a partir de glucosa Descomposicin (procesos enzimticos) Oxidacin productos grasos (comienza a estar rancio)

Procesos qumicos (frutas y vegetales)MetabolismoC6H12 O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + Calor

Produccin de CO2 y acetileno, se puede necesitar la ventilacin de la cmara Concentraciones elevadas de CO2 pueden estropear el productopeligroso para personas trabajando en la cmara

El agua producida no es siempre bueno para el producto El calor producido (aprox. 3.768 kcal / kg C6H12 O6) se debe extraer

Influencia de la temperaturaProcesos microbiolgicos Reduciendo la temperatura se reduce el crecimiento de los microorganismos Algunos microorganismos pueden crecer incluso a 12 C La congelacin solo mata entre el10 90 % de los microorganismos

Los parsitos se pueden matar completamente con la congelacin (p.e si se almacena a -20 C durante una semana).

Influencia de la temperatura en el tiempo de almacenamiento500 300 200 100 50 30 20

Days

LEGEND10 5 3 2 -30 -20 -10Beef Raw chicken Fish, low fat Egs Apples Oranges Banana Apples, CA

Temperature [ C]

0

10

20

30

Influencia de la temperaturaAlmacenamiento 2 0 0 0 de alimentos en 1 0 0 0 temperaturas por 5 0 0 debajo de 0 CDays2 0 0 2 1 3 4 5 6 8 7

1

05 0

0LegendF r u it a n d b e r r ie s V e g e ta b le s R a w m e a t , lo w fa t R a w m e a t, fa t F is h , lo w f a t S m oked bacon Saussages F is h , fa t

2

0

1

0 0 - 5 - 1 0 - 1 5 - 2 0 - 2 T e m p e r a tu r e [C ]

5

- 3

0

- 3

5

Influencia de la temperaturaProceso qumico (carne) La temperatura baja disminuye los procesos qumicos (descomposicin) Los procesos qumicos no se pueden parar por congelacin ! Algunas descomposiciones son necesarias (ternera) !

El enfriamiento de carne fresca demasiado rpido puede daar las propiedades (cold shortening and black boning) El pescado (sardinas, caballa) son muy sensibles a la oxidacin y deben mantenerse por debajo de 28C

Influencia de la temperaturaProceso quimico (frutas y vegetales) Baja temperatura reduce el metabolismoProducto Manzana Manzana madura Coliflor Repollo Cebolla Peras Peras maduras Patatas Tomates Calor de respiracin [W/1000 kg] @ 0 C @ 10 C @ 20 C 1.46 0.87 5.03 1.93 6.93 1.16 0.87 2.08 1.60 4.84 2.48 12.00 4.26 5.88 5.03 4.41 2.52 3.48 9.88 5.72 33.63 10.95 5.43 21.32 17.44 3.97 8.97

Influencia de la humedad Los microorganismos requieren agua para crecer Las bacteras requieren ms agua libre que otros microorganismos.

La mayora de las bacterias y hongos se encuentran en la superficie del producto. Por lo tanto, la humedad del aire es muy importante en los productos sin envasar El pescado sin envasar es un producto muy sensible Desde un punto de vista bacteriolgico aire con baja humedad es lo mejor

Influencia de la humedad

Una humedad baja roba agua a los productos La deshumidificacin trae consecuencias no deseables Prdida de peso Prdida de calidad

Influencia de la humedad Una humedad del aire correcta mantiene los productos frescos y aumenta la vida del producto Para mantener una humedad constante y adecuada, la temperatura se debe mantener constante. En cada ciclo de temperatura se produce un pequeo proceso de secado.Producto Patatas Tomates Manzanas Ajos Pollo Pescado fresco Humedad % 90 - 95 90 - 95 90 - 95 65 - 70 95 -100 95 - 100

Influencia de la velocidad del aire Velocidades altas del aire aumentan la conveccin y los coeficientes de transferencia de calor Reduce el tiempo necesario para enfriar Aumenta la perdida de agua en los alimentos

Influencia de la velocidad del aire Perdida de agua ( m)

m = PF VPD PF (Factor de producto) depende de la velocidad del aire y del tipo de producto VPD (Deficit de la presin de vapor) es la diferencia entre la presin de vapor de agua en el aire dentro de la cmara y el aire que rodea la superficie del producto

Influencia de la velocidad del aireProducto-4 Factor del producto PF (x10 ) Velocidad del aire entre 0.005 y 0.15 m/s Sin movimiento de aire 0,47 0,90 3,56 10,44 0,50 1,12 0,36 2,55 1,22 2,23 1,40 2,37 0,99 3,13 4,68 6,12 0,07 0,11 8,64 20,52 0,25 0,36 2,88 3,96

Manzanas Broccoli Repollo Zanahorias Coliflor Coles Pepino Lechuga Melon Championes Peras Fresas

La unidad de PF es :

% Pa h



Clculo de cargasEs muy importante considerar todas las aportaciones de calor al sistema para realizar el clculo de la necesidad frigorfica en una cmara.

Rango de temperaturas +7 a +12C: +2 a +6C: -25 a -18C: -32 a -60C: Zonas de trabajo Cmaras de refrigeracin Cmaras de congelacin Almacenamiento especial

Opciones Unidad compactas , cmaras < 30m3 Sistemas remotos Centrales de compresores Multicircuito (Unidades condensadoras remotas)

Calor de respiracinRecuerde que los vegetales estn vivos y que desprenden:

calor de respiracinla cantidad de calor procedentes de los vegetales depende de la temperatura de almacenamiento.HE Heat Exchanger - 25/08/11 page 42

Calor de respiracin1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17.HE Heat Exchanger - 25/08/11 page 43

Espinacas Championes Judas verdes Lechuga Peras, maduras Tomates, verdes Peras, verdes Tomates, maduras Pltanos, maduras Manzanas, maduras Pltanos, verdes Manzanas, verdes Uvas Naranjas Cebollas Pomelos Patatas

Propiedades fsicas y condiciones de almacenamiento%a u ga C r e yp llo an s o s T r ea ( r s ) en r , ga o T r ea ( a r ) en r , m go C r eo od r Mn c a te a C r eo ga o od r , r s C r eo m go od r , a r Cr o b c n ed , a o C r o ga o ed , r s C r o ja ed , m n C r o m go ed , a r P llo o C n jo oe T r ea en r Vnd eao P s a o ec ec d , t Cv r a ia Ps ao au ec d, z l Ps ao b no e c d , la c O tr s c n h s a, oc a Mr c ais o P o u to l t o , e c r d c s ce s t . P n in g l a , te ra Pn b no a , la c M n q illa a te u N ta 3 %ga a a , 0 rs Q e o ga o us , r s Qe o fe c us , r s o C o o te h c la L c ee p lv eh n o o H eo u vs H e ol u o u v q id H la o e d M r ain ag r a Lc e eh 5 1 7 2 6 5 4 6 5 0 6 7 3 9 3 9 4 -5 5 5 4 6 7 4 6 8 6 3 7 4 C lo e p c ic k a g a r s e f o c l/k C P re c a o n im P r d b jod l o ea e pn u to pn d u to e c ne c n o g la i c ne c n o g la io 0 0 ,6 0 7 ,7 0 2 ,7 0 4 ,5 0 0 ,6 0 3 ,7 0 1 ,5 0 1 ,5 0 5- 0 5 ,5 ,6 0 0 ,6 0 0 ,8 0 4 ,7 0 1 ,7 0 8 ,7 0 5 ,3 0 1 ,4 0 8 ,3 0 1 ,3 0 5 ,3 0 0 ,4 0 2 ,3 0 2 ,3 0 5 ,3 0 7 ,3 0 3 ,4 0 0 ,4 0 8 ,3 0 1 ,4 C lo la n d la a r te te e f s nk a g u i c l/k 4 0 5 8 5 1 3 7 4 0 5 3 3 1 3 1 3 -4 5 5 3 7 5 9 5 4 5 0 5 9 Pn d u to e c ne c n o g la i C - ,0 2 - ,5 1 - ,5 1 - ,0 2 - ,5 1 - ,5 2 - ,5 2 - ,0 2 - ,0 2 - ,0 1 - ,5 1 - ,5 1 - ,5 1 F t syv r u a rua ed r s Mn a a az ns A aic q e lb r o u s E p ra o s r g s P ta o l n s C le d bu e s o s e r s la Zn h r s a a oia C liflo o r A io p C re a e zs Pp o e in s D tile , s c s s eo H o,s c s ig s e o H o , fe c s ig s r s o A s jo Go e s r s lla P m lo o e s Ua vs Rb n s ao L oe im n s Lc ua ehgs M lo e e ns Ca p o e h m i n s Ne e , s c s uc s ea C b lla eo s N ra ja a n s M lo o n s e c to e P ra e s P ra , v r e e s ed s C u la ir e s P ta s a ta C la a a a bz s Fa b e a r mu s s R ib r o u ab Ep a a s in c s Fe a rss T m te , m d r s o a s a uo T m te , v r e o a s ed s %a u ga 8 5 8 5 9 3 7 5 8 5 8 8 9 2 9 -9 0 5 8 3 9 6 2 0 2 4 7 8 7 4 8 9 8 9 8 2 7 3 8 9 9 5 9 2 9 1 5 8 8 8 8 8 7 8 3 7 4 8 6 7 8 9 0 8 4 9 5 9 3 9 0 9 5 9 4

5 -6 0 0 6 0 7 5 8 0 8 -8 0 5

0 0 ,7 0 8 ,6 0 3 ,8 0 4 ,8 0 5- 0 ,8 ,9

0 1 ,3 0 8 ,3 0 3 ,4 0 4 ,4 0 5 ,4

4 -5 5 0 4 9 5 9 6 4 6 -7 5 0

- ,0 3 - ,5 1 - ,0 1 - ,0 2 - ,0 1

4 0 3 5 1 5 7 0 3 0 5 3 2 2- 3 7 0 7 3 6 -6 0 5 1 8 8 8

0 7 ,6 0 4 ,6 0 0 ,6 0 2 ,7 0 4 ,4 0 8 ,6 0 0 ,7 0 2 ,2 0 6 ,7 0 0 ,8 0 8 ,7 0 0 ,7 0 3 ,9

0 0 ,4 0 0 ,4 0 4 ,3 0 7 ,3 0 9 ,2 0 0 ,4 0 8 ,3 0 0 ,4 0 1 ,4 0 5 ,4 0 5 ,3 0 9 ,4

3 2 2 8 3 +1 * 5 2 4 7 2 4 4 3 4 0 2 5 5 5 8 5 2 1 +1 5 5 7 0

- ,0 6

- ,0 2 - ,0 2

- ,5 0

Como mantener la temperatura en la cmaraPara reducir la entrada de calor se puede instalar:

Cortinas de tiras

Cortinas de aire

Fundamentos bsico del aire humedoAire humedo = Aire seco + vapor de agua78% N2 + 21% O2 + 1% misc. 0.93% Gases inertes (Argon) + 0.04% CO2 H2O Solo parte condensada (0 a 4 %)

Concentraciones en volumen

El factor SHR es una medida de la cantidad de energa utilizada para la deshumidificacin comparado con la cantidad de energa utilizada para el cambio de temperatura ambiente: Si SHR = 1 , toda la capacidad de enfriamento es usada para enfriar el aire. S SHR = 0,8 - el 80% de la capacidad de enfriamiento es utilizada para enfriar el aire y 20% para la deshumidificacin (condensacin de agua).

Fundamentos del aire humedo Factor - SHR

NOTA: La humedad condensada del evaporador no hace que la temperatura de la cmara disminuya.

Temperatura [C] Tda me Hu

tiv ela dr

%] a[

En ta lp ia [k J/ kg

D R Y

a urv C] I

de

i ra c u sat

n (

=

) 0% 10

Ejemplo: T = 20.0 C, = 50.0 % I = 38.56 kJ/kgSECO X = 0.007265 kg/kgSECO

P = 1.013 bar

Humedad absoluta [kg/kgDRY ] x

= TDEW = 9.27 C = TWT = 13.78 C E

Proceso del aire humedo dependiendo de la temp. de superficie3 Enfriando y secando: Troco > Tsuperficie < Taire 3 1 2 2 - Enfriando: Trocio < Tsuperficie < Taire 1 - Calentando: Tsuperficie > Taire

Troco

El calor sensible y latente y el factor-SHRQTOT = m CP (T1-T2) + m (X1-X2) hagua QTOT = QTOT = Qsensible Qaireenfriado + + Qlatente Qaguacondensada

Qsensible SHR = QTOT

=

Qsensible Qsensible + Qlatente

Otras consideraciones importantes Envasado, apilado y embalaje en cartn El aire tiene que poder pasar y entrar entre los productos. .Escoja el envasado idneo por cada producto para que el calor pueda salir al aire y ser transportado al enfriador de aire.

Otras aportaciones calorficas en cmaras Iluminacin Carretillas elevadoras Personal Calefaccin por suelo radiante Renovaciones de aire Desescarche Calor del ventilador

Diferencia entre LMTD y TDEntrada de aire 2C Salida aire -1C

(12 8) K LMTD = 12 ln 8 = 9.87 K (12 + 8) K 2 10 K

Delta T = 12 K

Delta T = 8 K

-10C Temperatura de evaporacin (salida refrigerante)

-9C Temp. de saturacin

TD = =

ndice:1 2 3 4 5 6 Propsito / HACCP Calidad de los alimentos Clculos de capacidad Construccin Distribucin del aire Diseo del sistema de refrigeracin6a Componentes principales 6b Funciones principales 6c Aplicaciones & Controles


Construccin de la cmaraSe tiene que considerar:Las cmaras se construyen con paneles aislantes: Espesor del aislante en las paredes Valor de aislamiento en las paredes aisladas Calor desde la puertaSi no hay igualacin de presin en una Renovaciones de aire cmara, el aire dentro se enfra y colapsa Ventilacin bajo el suelo por lo tanto se crea Aberturas en paredes (Igualacin vaco. de presin por vlvulas) Las paredes y techo colapsan

Calor del suelo

Las cmaras pequeas se distribuyen ya montadas y con el sistema de refrigeracin montado

Las cmaras grandes y pequeas utilizan elementos estandares para paredes y techo

Las cmaras pueden colocarse en el suelo ya existente

Las cmaras de congelacin tienen que tener un suelo aislado para soporte de equipo y personas

Almacenamiento Almacenar los productos de tal forma que el aire pueda moverse libremente alrededor de ellos Dejar mas distancia entre los productos si se necesita enfriar o congelar Almacenar productos en equipos fijos o mviles Fijos: Estanteras, ganchos, etc. Mviles: Carros, cajas, ganchos en rales, etc.

Caracteristicas segn utilizacinSubgrupo Usuario final Cmara compacta Cmara remota UC Cmara central remota Industria alimentaria, Tiendas y Supermercados Industria qumica, bio-medica y farmaceutica, Restaurantes, Tiendas -32 a +6C Capilar o TEV pequea Desescarche elctrico TEV Desescarche electrico TEV AKV Control nivel aceite Desescarche integrado Control velocidad ilimitado R507 y R404A

Temp. Evap. Proceso de enfriamiento especficos

Capacidad enfriamiento Refrigerante

< 3 kW

< 30 kW

R134a yR404A

ndice:1 2 3 4 5 6 Propsito / HACCP Calidad de los alimentos Clculos de capacidad Construccin Distribucin del aire Diseo del sistema de refrigeracin6a Componentes principales 6b Funciones principales 6c Aplicaciones & Controles


Distribucin de aireCmarasS2SSURE NSM TER IT AKS3 3 0 2 3 G 10 Pe : -1 - 3 ba 4 r -14. - 4 3 p 5 9 sig / M W 58 psi P 0 g 10 30 Vd.c. 4 -2 mA 0 + SUPPL VO L E Y TAG - C M ON O M

AKS 32R

S def

Air off

Air on

Distribucin de aire- 2 C+ 1 C 0 + 2 C C

+ 2 C

+ 2 C 2 -

Cold store2,2 bar2

0 C 8,0 bar + 24 C

-10

8,5 bar +34 C +34 C 27C + 32 C 8,5 bar 8,5 bar + 1 CC 23

+60C 2,0 bar + 2 C

Almacenamiento Almacenar los productos de tal forma que el aire pueda moverse libremente alrededor de ellos Dejar mas distancia entre los productos si se necesita enfriar o congelar Almacenar productos en equipos fijos o moviles Fijos: Estanteras, ganchos, etc. Mviles: Carros, cajas, ganchos en rales, etc.

Distribucin del aire en cmarasDistancia mnima

Evitar corriente de aire desde la puerta al evaporador.

vista de una cmara pequea

Distribucin de aire en cmarasVista superior de una cmara grande

El aire fro es lanzado sobre los productos y vuelve a travs y alrededor de los mismos

Influencia de la velocidad del aireVelocidades altas del aire aumentan la conveccin y los coeficientes de transferencia de calor Reduce el tiempo necesario para enfriar el producto Aumenta las perdidas de agua del producto

Influencia de la velocidad del aire Perdida de agua ( m)

m = PF VPD PF (Factor de producto) depende de la velocidad del aire y del tipo de producto VPD (Deficit de la presin de vapor) es la diferencia entre la presin de vapor de agua en el aire dentro de la cmara y el aire que rodea la superficie del producto

Influencia de la velocidad del aireProducto-4 Factor del producto PF (x10 ) Velocidad del aire entre 0.005 y 0.15 m/s Sin movimiento de aire 0,47 0,90 3,56 10,44 0,50 1,12 0,36 2,55 1,22 2,23 1,40 2,37 0,99 3,13 4,68 6,12 0,07 0,11 8,64 20,52 0,25 0,36 2,88 3,96

Manzanas Broccoli Repollo Zanahorias Coliflor Coles Pepino Lechuga Melon Championes Peras Fresas

La unidad de PF es :

% Pa h



Diseo del sistema de refrigeracinCompresor Condensador Lnea de lquido Vlvula expansin Evaporador Bandeja de goteo Lnea de aspiracin Flujo de aire

0 2Ccmara

Ventilador

Vlvula de expansin

Bandeja

Lnea de descarga

Lnea de lquido

Condensador

Compresor

Unidad condensadora

Lnea de aspiracin

Evaporador

Cuales son las caractersticas de un sistema para una cmara? Debe adecuarse a las variaciones de carga con variacin de capacidad Entrada de nuevos productos (templados). Apertura y cierre puertas. Cambios de la temperatura ambiente durante el ao. Cambios de la temperatura ambiente durante el da. Cambios de la temperatura en funcin de la hora. Calor de respiracin de las verduras, etc.

Diseo de sistemas de refrigeracinComponentes principales Compresor Condensador Evaporador Sistema de expansin Controles

Compresores & Unidades condensadoras Hermetico Semi-hermetico Scroll Tornillo

Bajo precio Alto COP Bajo nivel de ruido Larga vida Control de capacidad Fcil mantenimiento

Sala de mquinasControl de compresores: Control de capacidad Control de seguridad Control de aceite Regulacin del arranque

Condensador Condensador enfriado por aire Condensador enfriado por agua Condensador evaporativoM

M

Considerar: Condensador enfriado por aire Condensador enfriado por agua Condensador evaporativo

Sistema de control de condensacin

Control de ventilador o bomba Control de capacidad Condensadores paralelos Localizacin del recipiente y del condensador Donde esta el refrigerante

Evaporadore s

Consideraciones: T en el evaporador Inyeccin de refrigerante Distribucin de lquido Distribucin de aire Tipo de desescarche Espacio entre aletas Control de presin Control de humedad

Controles

Vlvulas de expansin Vlvulas solenoides Controles de presin Controles de temperatura Reguladores de presin Componentes de lnea

Diseo del sistema de refrigeracinFunciones Principales Funciones Principales Componentes Componentes Unidades condensadoras Compresor Condensador Evaporador Sistema de expansin Controles Inyeccin de refrigerante Termostatos Control de humedad Control de la atmsfera Sistema de desescarche Controles de presin Aspiracin Descarga

Funciones de seguridad Temperatura Presin Aceite

Monitorizacin & Comunicacin

InyeccinTubo capilarTEV AKVS2 TEV AKV 10SS R U E N S IT ER MT AKS 3 3 0G 3 210 P e: -1 - 34 ba r 1 5 - 4. - 4 ps i 93 g / M WP 5 psig 80 10- 3 0V d .c. 4-2 m 0 A +SU P LY VOLTAG P E -C OM N MO

AKS 32R

TEV

Control de temperaturaConvencional Vapor Adsorcin

Electrnico

Bajo precio Funcionalidad Larga vida Fcil ajuste y mantenimiento

Control de temperaturaPrincipio de regulacin On / Off Modulante

Termostato de da y noche Funcionalidad Regulacin Alarma Desescarche Comunicacin Buen precio Funcionalidad Larga vida Fcil ajuste y mantenimiento

Control de presinAspiracin (KP1 RT1) Descarga (KP5 RT 5 KVR) Interruptor on - off Para compresores o ventiladores Aspiracin modulante o presin de condensacin Proteccin del compresor (KVL)

Control de desescarcheQuitar hielo del evaporador utilizando calor de: Aire (desescarche natural, slo cuando Tcmara > 4C) Resistencia (caro pero efectivo) Gas caliente desde el lado del condensador (slo si hay muchos evaporadores de aire) Desescarche por agua (poco utilizado )

Manual Reloj Bajo demanda

Temperatura Tiempo

HumedadMantienen constante la temperatura y la humedad DT control de evaporador Control de rea de inyeccin DT control de evaporador KVP KVQ + EKC 367 Control de rea de inyeccin AKV + AKC 72A

Control de atmosferaTo Air out S Des Air in S2

PLC Control de CO2 Control de puerta Alarma manual Control de O2 y CO2 en la cmara

CO2 O2 N2

0,5% 1,5% 98%

Funciones de seguridadProteccin del sistema de refrigeracin Sistema de refrigeracinAlta presin de condensacin Baja presin de aspiracin Recalentamiento alto o bajo Retorno/migracin de lquido

Sistema elctricoProteccin trmica Proteccin de tensin

Sistema mecnicoDeteccin del flujo de aceite Diferencial de presin de aceite

Monitorizacin & Comunicacin Monitorizacin de la planta Registro en disco Electrnico (opcin de impresora) Datos para Sanidad

Datos

Monitorizacin y comunicacinAlarmas Mensajes Datos electrnicos Opcin de impresora

Control, Monitorizacin y ComunicacinControl + las funciones mencionadas arriba

Controlador para cmaras AKC 72A Control de inyeccin Control de temperatura Control de humedad Control de desescarche Control de presin Aspiracin

Monitorizacin & Comunicacin

Sistema de control totalDX AKV Bomba Natural Secundario Manual KP/RT EKC AKC PLC X X X X X X X X X X X X X X X X X X X



Diseo del sistema de refrigeracinAplicaciones y controles

Circuito bsico

L UT 72 T

KP 15

P

B2

S1

S2

S3

F1

F2

F3

K1

K2

K3 N

Comp. Cond. Evap.

Circuito bsicoSi es un compresor semi-hermtico es > 3-4 HP se utiliza un control diferencial de aceite

EVR

VentajaProtege al compresor contra la migracin de lquido al crter

L K2

K1 UT 72 T KP 15 P

K2

K1

S1

S2

S3

S4

F1 K1

F2 K2

F3

F4

K3

K4

N

Comp.

Cond

Evap. EVR

Circuito bsico

Uso :Mejora el sistema con Visores SGN un termostato electrnico EKC Vlvula cierre GBC 201-301 Vlvula solenoides EVR

Ventajas No hay migracin de lquido con parada por vaco Indicador de humedad SGN Se puede cambiar el filtro

Circuito bsico

Los termostatos EKC finalizan el desescarche a una temperatura fijada o actan como un termostato normal

L K1 KP 15 K2

K3

RelojK1 T UT 55 F2 F2 K2 T end defrost S2 S2

P

S3

S4

F3 K3

F4

K1 K1

K4

N

EVR

Evap.

Des.

Comp. Cond.

L K2 KP 15 K3

EKC 301 (2 sensores)S1 S2

P

S3

S4

F2

F2

F3 K3

F4

K2

K4

N

Evap. EVR

Res.

Comp. Cond.

Circuito bsico

KVP

Ventajas Buena temperatura y control de humedad

Problema Bajo COP

Circuito bsico

KVL

Ventajas Proteccin del compresor Reduce la corriente de arranque Aplicaciones de baja temperatura Despus de desescarche Si el condensador es pequeo

Circuito bsico

NRD KVR

Ventajas Pc constante Fcil regulacin de TEV

Circuito bsicoKVR NRD

NRV

Ventajas Respuesta rpida

Desventajas Mayor KVR Extra NRV

Circuito bsico

KP 5

Ventajas Muy simple

Problema Variaciones de presiones (posible flash gas)

Circuito bsico

Un cmara dos evaporadores

Ventajas Mejor control de temperatura Mejor distribucin de aire

Circuito bsicoT+ room

KVPT- room

NRV

Dos cmaras Dos temperaturas NRV previene la migracin de lquido

L KP 61 T KP 15 P K1 K2 K3 K3

UT 55 T

S1

S1

S2

S2

S3

S4

F1

F1

F2 K1

F2

F3 K3

F4

K2

K4

N

EVR

Evap.1 EVR

Evap.2

Comp.

Cond.

Ejemplo de Perfil de carga tpico en instalaciones industrialesTiempo de operacin en %30 20 10

Capacidad %30 40 50 60 70 80 90 100

Como mejorar las cmaras2 EKC 201

2 compresores

Menores intensidades de arranque

Ahorra energa Dos ajustes de temperatura Dos retardos diferentes para arrancar y parar desescarche

L K2 EKC 201 TEKC 201 T+ KP 15 P K3 K3

S2

S2

S1

S3

S4

F2

F2

F1 K1

F3 K3

F4

K2

K4

N

EVR

Evap.1

Comp.2

Comp.1

Cond.

Como mejorar las cmaras

OUB

HE Separador de aceite OUB Intercambiador HE Aumenta la eficiencia

Circuito con Controles Danfoss

EKC 201

Circuito animado

KVR en lnea de lquido

KVR en lnea de gas caliente



Monitorizacin y comunicacin

Produccin

Distribucin

Matadero

Tienda

HE Heat Exchanger - 25/08/11 page 121

Monitorizacin y comunicacinEn algunos pases las autoridades tienen reglas estrictas sobre las temperaturas a las cuales se deben almacenar los productos. Por lo tanto, es importante para todas las fases dentro de la cadena alimentaria disponer de documentos que aseguren que los alimentos han sido conservados a la temperatura adecuada durante su posesin Los datos de temperatura son muy tiles tambin para deteccin de fallos en las plantas

Localizacin del sensor de temperaturaEs importante colocar el sensor en el sitio adecuado. La medida de la temperatura del aire en frente o debajo del evaporador puede dar una diferencia entre 3 5C en la temperatura registrada.

La temperatura de una cmara depende de: Tipo de producto almacenado Funcin de la cmara +7 to +12C: -1 to +6C: -28 to -18C: -32 to -36C: reas de trabajo Cmaras de almacenaje Cmaras de congelacin Almacenajes especiales

Rango de aplicacin de temperatura

Monitorizacin y ComunicacinDatos soloPaper disk Electrnico (varios puntos) Impresora incluida

Monitorizacin y ComunicacinMensajes de alarma Datos electrnicos Impresora opcional Motorizar la planta Datos para Sanidad

Control, Monitorizacin y ComunicacinReguladores para una o varias cmaras

Localizacin de los sensores de temperatura La temperatura se puede medir en diferentes lugares de la cmara. No olvidar, que es importante donde se mide. Antes del evaporador Despus del evaporador Posicin alta o baja Dentro del producto

Recogida de Datos desde una Cmara de Baja TemperaturaVariaciones de presin en 24 horas Variaciones de temperatura en 24 horas Variaciones de temperatura en 3 horas

Technical specifications - condensing unit. Cold storage application for kitchen - freezing room.

Condensing UnitCondensing Unit Data TE TC - c 40 50 60 Q 6610 5170 3720 -10C P 3,0 3,2 3,4 Q 5100 3800 2710 -15C P 2,8 2,9 3,0 Q 3770 2810 2000 -20C P 2,5 2,6 2,63

-25C Q 2730 1980 1500 P 2,2 2,3 2,2 Q 1900 1330 -

-30C P 2,0 2,0 -

MGL 44 Refrigerant: R404A

For compressor type Explanation: Q - Refrigerating capacity - W P - Power consumption - kW TE - Evaporating temperature - C TC - Condensing temper ature - C Refrigerating capacities are based on Condenser Data

- MTE 44HJ - Compressor displacement rate

- 13,2 m /h

- frequency 50Hz - superheat 11,1K - subcooling 8,3K Air side surface area m2

Fan capacity m /h 46003

Fan power cnsumption W 460

G3 Condensor

12,69

Technical specifications - evaporator. Cold storage application for kitchen - freezing room.

Evaporator Data

Capacity Q 0 t 0 = -8C, DT1 = 8K 5310 Watt

Surface

Air capacity

2 fans Total power consum psion

Defrost Total power consumption 2600 Watt

KS 40 -6 Refrigerant: R404A

21,67 m

2

0,78 m /s

3

140 Watt

Technical specifications - accessories. Cold storage application for kitchen - freezing room.

AccessoriesType Danfoss Combined low - and high pressure control - condenser fan KP15 KP5 DN164S SGN12 TES2 -1,7 04 060 -1254 060 -1171 023U4024 014 -0163 068Z3415 068 -2007 Order nr. Capacity kW 21,5 4,511)

High pressure control

Filter -dryer for refrigerant Sightglass - flare connection

Thermostatic expansion valve Orifice for thermostatic expansion valve

1)

Capacity rated with refrigerant R404A

- evaporating temperature

30C and p across expansion valve 12 bar.

Piping arrangement. Cold storage application for kitchen

- freezing room.

Electric circuit - drawing nr. 1. Cold storage application for kitchen

- freezing room.

Sensores

Vista de una cmara utilizando registro de datos.

Vista de una sala de mquinas

Variaciones de presin en un sistema de refrigeracin (24 horas)1 1 1 6 4 2 0 8 6 4 2 0 0 : 0 0 4 : 0 0 8 : 0 0 R e fr ig e r a n t R 4 0 4 A LEG EN DE v a p o r a tin g C o n d e n s in g

P re s s u re [b a r g ]

1

T im e [h h :m m ]

1

2

: 0

0

1

6

: 0

0

2

0

: 0

0

0

: 0

0

Variaciones de temperatura en un sistema de refrigeracin (24 horas)5 4 3 0 LE G E N D 0 0 0 0 0 - 1 - 2 - 3 0 0 0 0 : 0 0 4 : 0 0 8 : 0A C E R m b ie n t o n d e n s in g v a p o r a tin g oom

T e m p e ra tu re [C ]

2 1

T im e [h h :m m ]

0

1 2

: 0 0

1 6

: 0

0

2

0 : 0

0

0 : 0

0

Variaciones de temperatura en un sistema de refrigeracin (3 hours)5 0 LEG EN D 4 0 3 0A C E R m b ie n t o n d e n s in g v a p o r a tin g oom

T e m p e ra tu re [C ]

2 0 1 0 0 - 1 0 - 2 0 - 3 0 1 2 : 0 0 1 2 : 3 0 1 3 : 0 0

T im e [h h :m m ]

1 3 : 3 0

1 4 : 0 0

1 4 : 3 0

1 5 : 0 0



Qu es la escarcha / el desescarche? De dnde viene la escarcha? Porqu desescarchar? Cuando se debe desescarchar? Cmo realizar el desescarche? Cules son las ventajas / desventajas?

?

Qu es la escarcha ? La escarcha es agua congelada (humedad) en la superficie de un enfriador. La escarcha en el evaporador puede tener diferentes formas, como: Nieve (como nieve en polvo / copos de nieve) Hielo Algo entremedias

Qu es el desescarche ? El desescarche es la operacin de quitar la escarcha acumulada en la superficie del enfriador. El desescarche del evaporador puede hacerse de varias maneras, p.ej.: Desescarche elctrico Desescarche por gas caliente Desescarche natural Desescarche con agua Una combinacin de todos los mtodos

De dnde viene la escarcha? La escarcha se forma por la deshidratacin de los materiales y la humedad del aire (el aire que pasa por el enfriador). Se forma escarcha en la superficie de un evaporador, cuando la temperatura de la superfice es inferior a 0C.

Leche

Humedad

Porqu hacer un desescarche ? Para evitar escarcha en la superficie enfriada. La escarcha reduce el rendimiento del enfriador (como la suciedad un factor de fallos)

TEV

Qu sucede si no se desescarcha ? Deterioro de los materiales El hielo asla: Reduce la aportacin de calor Limita el caudal de aire La eficacia (rendimiento) del enfriador disminuir El enfriador puede daarse por la formacin de hielo (el hielo se sale de la bandeja de goteo)Aire

Hielo / Escarcha

Aletas del evaporador

Desecarche cundo? cunto tiempo ? Siempre que sea necesario Antes que sea demasiado tarde Si se desescarcha demasiado tarde la duracin del periodo de desescarche ser ms largo y ser ms complicado. (se pueden crear problemas). Si el periodo de desescarche es demasiado corto y no se ha descongelado todo el hielo, se formar ms hielo (problemas, problemas).

Arranque Parada de desescarcheArranque desescarche Manual Reloj Bajo demanda

Parada desescarche

Temperatura Tiempo

Componentes para el desescarche

El termostato finaliza el desescarche

Relojes especiales

L K1 KP 15 K2 K3

RelojK1 T UT 55 F2 F2 K2 T end defrost N S2 S2

P

S3

S4

F3 K3

F4

K1 K1

K4

EVR

Evap.

Des. Comp. Cond.

L K2 KP 15 K3

EKC 301 (2sensores)S1 S2

P

S3

S4

F2

F2

F3 K3

F4

K2

K4

N

Evap. EVR

Res.

Comp. Cond.

L

K1

RelojK1 T UT 55

K3

K4 T fin desesc.

K2

K1 K1

N

Comp.

Cond.

Evap.

Res.

L

EKC 201 (2 sensores)

220 V

12 V

Transformador

K2

K3

K4

N

Evap. Comp. Cond. Res.



Tendencias en el diseo de cmaras Recuperacin de calor Desescarche por gas caliente Controladores electrnicos Almacenamiento de datos

Cámaras para refrigeración

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