1

ALMACENAMIENTOBAJO REGIMEN DE FRIO

BALANCE FRIGORÍFICO

ALMACENAMIENTOBAJO REGIMEN DE FRIO

TRANSMISION A TRAVES DE CERRAMIENTOS

Enfriamiento del producto

Calor respiración

Pag 3

Transmisión de calor cerramientos

Renovación de aire

Organos de trasiego

Otros (Díficil cálculo)

CARACTERISTICAS BASICAS

Problema de termotransferencia combinada:– Radiación en muro exterior.

– Convección con el ambiente externo.

– Conducción en régimen transitorio a través del muro.

– Convección al ambiente interno (radiación despreciable)

Pag 4

– Convección al ambiente interno (radiación despreciable).

2

BALANCE EN SUPERFICIE EXTERNA

Tpe

Flujo radianteincidente Φrs

Pag 5

Flujo convectivoceΦ

Flujo radianteemitido desde muro rpΦ

reflejadoFlujo radiante

rsΦρ

peΦ

Te

TRANSMISION A TRAVES DE CERRAMIENTOSBALANCE EN SUPERFICIE INTERNA

piTiT

Pag 6

p

ciΦ Flujo convectivo

riΦFlujo radiante

neto pared-cámara

Φ pi

EXPRESIÓN GENERAL

con:

T SU = QM Δ

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– QM = potencia total transferida a través de la pared.

– U = coeficiente global entre los ambientes externo-interno.

– S = superficie del cerramiento.

HIPOTESIS SIMPLIFICATORIA:REGIMEN ESTACIONARIO UNIDIRECCIONAL

CONDICIONES CLIMATICAS

EXTERNAS

Pag 8

3

TEMPERATURA EXTERIOR DE PROYECTO

Temperatura media del mes mas caluroso defuncionamiento.

Temperatura sólo excedida un porcentaje razonablede horas en período estival.

Diversas ponderaciones como: 0 6 * T (máxima) +

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Diversas ponderaciones como: 0.6 T (máxima)0.4 * T (media del mes mas cálido)

TEMPERATURA EXTERIOR. COMUNIDAD VALENCIANA

Pag 10

CORRECCIONES POR RADIACIÓN SOLARINCREMENTOS [°C] EN TEMPERATURA EXTERNA

COLOR ESTE SUR OESTE TECHOPLANO

Pag 11

Oscuro

Medio

Claro

5

4

3

3

3

2

5

4

3

11

9

5

MATERIALES AISLANTESCONDUCTIVIDAD TÉRMICA

MATERIAL

Poliestirenoexpandido

Poliestireno

“k" [W/m K]

0,027 a 0,035

0 0288

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Poliestirenoextruido

Fibra vidrio ypoliestireno globular

Corcho

Poliuretanoexpandido

0,0288

0,0361

0,033 a 0,042

0,019 a 0,026

4

AISLANTES INDUSTRIALES

Pag 13

AISLANTES INDUSTRIALESPANELES

Pag 14

CAMARAS DESMONTABLES

Pag 15

CAMARASACCESORIOS

Pag 16 SUJECCIONESEQUILIBRADO

5

CALENTAMIENTO SUELO

Pag 17

COEFICIENTES DE PELÍCULARANGOS DE VARIACIÓN

20

25

30[W/m2 ºC]

Pag 18

EXTERIOR INTERIOR

SITUACIÓN

0

5

10

15

ESTIMACION EN FUNCION DE PERDIDAS

Flujo de perdidas:

T SU = QM Δ

Pag 19

j p– Altos valores disminuyen el coste de aislante, pero

aumentan el consumo de la instalación.– Bajos valores conducen a descenso de la carga a través de

cerramientos (y por tanto del consumo), pero incrementanel espesor de aislamiento y por tanto su coste.

FLUJO DE PERDIDASVALORES RECOMENDADOS

12

14

16[W/m2]

Pag 20

PARED/TECHO[+10º a -10 ºC]

PARED/TECHO[-20º a -35ºC]

CERRAMIENTO

SUELO4

6

8

10

6

ESPESOR ÓPTIMO DE AISLAMIENTOPARA MINIMO COSTE ANUAL

COSTE TOTAL

Pag 21

AMORTIZACION DE LA INVERSION

COSTE DE EXPLOTACION

ESPESOR DE AISLAMIENTOCOSTES DE INVERSIÓN1.- Coste de la maquinaria frigorífica, por unidad desuperficie de cerramiento.

]m / [ptas c . p 20i∑

Pag 22

con:Σpi = Suma de potencias frigoríficas para cada una de lascargas.

– c0 = precio medio de la potencia instalada.

ESPESOR DE AISLAMIENTOCOSTES DE INVERSIÓN2.- Coste del aislamiento, por unidad de superficiede cerramiento.

]m[ptas/ e c + c 2air

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con:– cr = coste de "acabado" del aislante.

– ci = coste proporcional al espesor del aislante.

– ea = espesor de aislamiento.

ESPESOR DE AISLAMIENTOCOSTES DE INVERSIÓN3. Coste de la inversión, suma de los deequipamiento y material aislante:

]m / [ptas e c + c + c . p = I 2air0i∑

Pag 24

7

ESPESOR DE AISLAMIENTOCOSTES DE EXPLOTACIÓNPotencia frigorífica para contrarestar la carga atraves de cerramientos

]m[kW/ T

ek p 2

Fa

aM τ

αΔ≈

Pag 25

con:– ka = Conductividad térmica del aislante.– a = Coeficiente de imperfección del aislante– tF = Tiempo diario de funcionamiento de la planta de frío.

ESPESOR ÓPTIMO DE AISLAMIENTOPARA MINIMA INVERSIÓNDerivando la suma de costes de inversión eigualando a cero, se obtiene:

c + T

ek c - =

eddI

i2a

0 Δτα

Pag 26

k T cc = inversión) (mínima e

eed

ai

oFa

Faa

Δατ

τ

ESPESOR ÓPTIMO DE AISLAMIENTOAMORTIZACION DE CAPITALLa amortización anual de la inversión total será:

con:

I a

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– a = tasa de amortización (del orden del 15%)

– I = inversión inicial.

TIEMPO ANUAL DE FUNCIONAMIENTO

Período medio de marcha horario de la plantafrigorífica, y tiempo de funcionamiento anual (conTe.m. como temperatura media anual).

T - T ce m

Pag 28

año] / [h T

T - T . . 365 . 24 = t

TTT =

ce.m.F

ce.m.FF

max

max

Δ

Δ′

τ

ττ

8

ESPESOR ÓPTIMO DE AISLAMIENTOMINIMO COSTE ANUALPotencia absorbida en función del COP medio.

Coste del consumo eléctrico (ce = precio de lal t i id d)

COP

p = p i

c

Σ

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electricidad).

t

COPp

c 2 ieΣ

ESPESOR ÓPTIMO DE AISLAMIENTOMINIMO COSTE ANUAL

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡Δ

COPt

cc

a2 +

cc T k = e

i

e

i

0a

Fa

τα

Pag 30

DENSIDAD DEALMACENAMIENTO

DENSIDAD DE ALMACENAMIENTOFACTORES DETERMINANTES

– Naturaleza y "resistencia" del producto.

– Necesidad de canales de paso de aire.

– Canales de circulación de los elementos de estiba.

– Tipo de embalaje y elementos de apilamiento.

– Necesidad de espacio para reparación del equipo

Pag 32

p p p q pfrigorífico.

9

VOLUMEN INUTILIZADODISTANCIAS USUALES

– 1 m. entre equipo frigorífico y primera carga.

– 10 cm. entre paletas en el sentido del flujo de aire.

– De 0,5 a 1 m. de separación con el techo.

– De 2,15 a 3 m. en pasillos de circulación.

Pag 33

CANALES DE PASO DEL AIRE

Pag 34

DISTRIBUCION FORZADA DE AIRE

Pag 35

DISTRIBUCION DE AIRE CANALIZADA

Pag 36

10

FACTOR "K" DE UTILIZACIÓN DE CÁMARASCARGA NETA = K * CARGA BRUTA

SUPERFICIE[m2]

ALTURA[m]

SISTEMAMANUTENCIÓN K

< 100 < 4 Manual 0,56

Pag 37

100 a 250

< 4

> 4

ManualPaletizadoManual

Paletizado

0,600,560,680,63

> 250 > 4 ManualPaletizado

0,680,68

COEFICIENTE DE UTILIZACIÓN SUPERFICIAL

SUPERFICIE[m2]

B[S útil/S total]

< 100 0,70 a 0,75

Pag 38

100 a 400 0,75 a 0,80

> 400 0,80 a 0,85

DENSIDADES DE ALMACENAMIENTOPRODUCTOS CÁRNICOS (RANGO 0°C)

PRODUCTO

Vacunos en medias canales:

(1,5 res/m. rail)(1 res/m. rail)

Ternera en canales:

ALTURA [m]

4,34,3

D.S. [kg/m2]

450300

D.V. [kg/m3]

10570

Pag 39

Ternera en canales:(2,5 res/m. rail)(2 res/m. rail)

Porcino en medias canales:

(2,5 res/m. rail)(2 res/m. rail)

Corderos en canales:(guías 8 ganchos)(guías 4 ganchos)

Aves:(en carretillas)(cajas 20 Kg)

3,03,0

3,03,0

4,34,3

3,04,0

200160

200160

17085

150870

6555

6555

4020

5022

DENSIDADES DE ALMACENAMIENTOORIGEN ANIMAL (RANGO 0°C)

PRODUCTO ALTURA [m] D.S. [kg/m2] D.V. [kg/m3]

Huevos:(7a 12°C pocos

días)(almac. duradero)(rotos en recip.

metal)

333

100200600

3570

200

Pag 40

Leche en recip. meta 3 360 a 400 120 a 150

Quesos en jaulas o cajas

3 750 250

Mantequilla en cajas o tonel madera

6 2400 400

11

DENSIDADES DE ALMACENAMIENTOPESCADOS/MARISCOS (RANGO 0°C)

PRODUCTO ALTURA [m] D.S. [kg/m2] D.V. [kg/m3]

Arenques en tonel o caja 6 1500 250

Arenques enteros 6 1200 200

Pag 41

Ostras 6 900 150

Almejas 6 900 150

Ahumados 6 1200 200

Bacalao seco 4 1800 450

DENSIDADES DE ALMACENAMIENTOPRODUCTOS ANIMALES DIVERSOS (RANGO 0°C)

PRODUCTO ALTURA [m] D.S. [kg/m2] D.V. [kg/m3]

Charcuteria 3 200 70

Tocino ahumado granel

3 800 270

Pag 42

granel

Secadero embutidos 3 200 a 400 70 a 80

Despojos 3 200 70

Almacenamiento salazones

3 960 320

DENSIDADES DE ALMACENAMIENTOFRUTAS Y LEGUMBRES (RANGO 0°C)

PRODUCTO ALTURA [m] D.S. [kg/m2] D.V. [kg/m3]

Cámaras prerefrigeración

3 300 100

Manzanas 6 1000 170

Pag 43

Peras 6 1320 220

Melocotón/albaricoque(sobre bandejas) 6 840 140

Frutas en general(en cajas) 6 100 170

Agrios 6 1320 220

Plátanos 3 300 100

DENSIDADES DE ALMACENAMIENTOPROD. ANIMALES (RANGO -15 a -40°C)

PRODUCTO ALTURA [m] D.S. [kg/m2] D.V. [kg/m3]

Vacunos:(congelación en

cuartos)(almacenamiento)

34

2501000

80250

Porcino almac. en medias canales

4 1000 250

Pag 44

Filetes y carne picada 4 1200 300

Aves:(Congelación cajas)(Almac. congelados):

Sin paletasCon paletas

3

44

200

1250 a 14001000

70

310 a 350250

Pescado en general 6 2400 400

12

DENSIDADES DE ALMACENAMIENTOPROD. CONGELADOS (RANGO -15/-40°C)

PRODUCTO ALTURA [m] D.S. [kg/m2] D.V. [kg/m3]

Huevos:(congelación recip.

metal)(almac. recip. metal)(placas normalizadas)

366

40012002200

130200360

Pag 45

Mantequilla(cajas madera) 6 2400 400

Despojos cong. 3 800 a 1000 270 a 330

Legumbres:(congelación rápida

aire)(almacenamiento)

36

2302100

75350

Platos cocinados 6 720 120

ALTURA CAMARAS

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CERRAMIENTOS INTERNOS. SALTOS TÉRMICOS

Paredes a otras cámaras; diferencia entre los nivelestérmicos en ambos locales.Paredes a espacios no acondicionados; según Lebedev:– Un 70% del salto entre ambientes externo e interno si el espacio tiene

salida directa al exterior.– Un 60% del total si el espacio es cerrado.Suelos; en este caso cabe considerar dos posibilidades:

Pag 47

Suelos; en este caso cabe considerar dos posibilidades:– Para cámaras a temperatura positiva (T > 0°C) se toma 15°C como

temperatura del suelo.– Para cámaras a nivel inferior a 0°C se distingue:

• 1°C para suelos con calentamiento.• 3°C para suelos con canales de ventilación (vacío sanitario).