CAMARA DE REFRIGERACION:

Producto a almacenarse: 6000 kg de cortes de carne de res Temperatura ingreso del producto: 13ºC Temperatura al interior de la cámara: 0ºC Producto debe almacenarse con los criterios de manejo de cualquier bodega

Tamaño estándar de una gaveta plástica

Densidad de la carne ρ=1010Kg /m3

Fuente: Procesamiento de alimentos, Universidad Nacional de Colombia, Carlos Eduardo Orrego

mcortes deres=6000Kg

Cálculo del volumen de carne de res

ρ=mv

v= 6000Kg

1010Kg

m3

=5,94m3

Volumen de una gaveta= 0,072 m3

N de gavetas= 5,94m3

0,072m3=82,5 83Gavetas

Las gavetas se deben almacenar de manera que formen columnas de no más de 5 jabas cada una, con una separación de 5cm entre columnas, cada columna irá asentada en una base de plástico de mínimo de 5 cm de altura con relación al piso.

Parámetro DimensiónLargo 0.6 mAncho 0.4 m

Alto 0.3 mVolumen 0.072 m3

Estarán juntas dos columnas dejando en el centro un espacio de 0,75 m para el acceso de los trabajadores.

Se colocará verticalmente 5 gavetas en cada posición y una de 3. Teniendo un total de 83 gavetas

Se tendrá una altura de 3,5 m

Cálculo de número de luminarias

∅ T=EM∗ACu∗Cm

∅ T=300∗72.610.5∗0.8

=54458.7

∅ L=Lumen∗W=300∗10=3000

Nº luminarias=∅ T

n∅ L

=54458.74∗3000

=4.53

Nº luminarias=5luminarias de tubos .

Piso: 200mm:

Paredes: cm espesor

Puerta:

Iluminación: 5 iluminarias de 4 tubos

4.- capacidad de frío de la cámara

MATERIALES DENSIDAD MASA cpPallets de plástico polietileno de alta densidad

950 kg/m3 159,5 kg 1,8 kj/kg k

k poliuretano=0,025 w/m okk ladrillo =0,78 w/m okk asfalto= 0,19 w/m okk concreto= 0.7612 w/m okk acero= 44.98 w/m okK poliisocianurato= 0.022 w/m ok

CP de carne de vacuno normal antes de la congelaciónCP=3,31 kj/kg oC

Calor del pallet

Q=mcpΔT

Q= (159,5 Kg)(9)(1,8kj/kg k)(13-0 k)= 335907 kj

Calor de Gaveta

Q=(68,4)(83kg)(1,8 kj/kg k)(13)=132846,48 kj

Masa de la gaveta

(950 kg/m3)(0,072 m3)= 68,4 kg

Calor de la carne

Q= (6000kg)(3,31kj/kg C)(13-2 C )= 218460 KJ

Q total del producto = calor de la carne + calor de gaveta + calor del pallet

QT= 384897.18 KJ* 1/24horas= 16037.38 KJ/h= 4454.82W= 4.4548KW

CALOR DE LA ESTRUCTURA

Calor de paredes

Fórmulas:

h= 1.6 + 0.3V (paredes lisas)

h= 2 + 0.4V (paredes medianamente rugosas)

h= 2.1 + 0.5V (paredes muy rugosas)

h= BTU/ (h-⁰F-ft2)

V= millas /h

Para pared interna:

Debido a que la velocidad del viento en el interior va a ser mínima tomaremos V= 1 milla/h

Entonces hi= 2.4 BTU/ (h-⁰F-ft2)= 13.628 W/(m2 K)

Pared externa:

ho= 1.6 + 0.3V (paredes lisas)

V promedio en Guayaquil= 10 Km/h = 6.214 millas/h

ho= 1.6 + 0.3 (6.214)= 3.4642 2 BTU/ (h-⁰F-ft2)

Entonces ho= 19.671 W/(m2 K)

U= 11hi

+∑ LiKi

+1ho

U= 11

13.628+( 0.050.025

+ 0.220.80 )+ 1

19.671

U=1

( 111.36 )+(0,05/0,025 )+( 0,220,80 )+( 1

19.671 )= 0.4168 W/(m2 K)

U= 0,0004168 KW

A= (5,21m*3,5 m)2 + (2,96m*3,5m)2 = 57,19 m2

Q= (57,19m2) (0,0004168kw)(30-0)= 0.7151 kw

Calculo del techo:

U= 11hi

+∑ LiKi

+1ho

U= 11

13.628+( 0.050.19

+0.151.4 )+ 1

19.671

U=2.022W /(m2K )

U = 0,002022 KW / (m2K )

Q= (5,21*2,96) (30-0) (0,002022)=0,935 kw

U techo= 0,935 kw

Calor del piso

U= 11hi

+∑ LiKi

U= 11

13.628+( 0.050.19

+ 0.150.7612 )

U=1.874W / (m2K )

Q = (5,21*2,96)( 30-0) (0,001874)= 0,867 kw

Calor de la puerta principal

U= 11hi

+∑ LiKi

+1ho

U= 11

13.628+( 0.050.025

+ 0.1444.98

+ 0.030.022 )+ 1

19.671

U=0.2865Wm2K

U=0.0002865KW /(m2 K)

Q= (2.20∗2.30 ) (30 ) (0.0002865 )=0.04349KW

Calor de la puerta de emergencia

U=0.2865Wm2K

U=0.0002865 KW /(m2 K)

Q= (2∗1.3 ) (30 ) (0.0002865 )=0.02235KW

Q total de la estructura = pared + techo + piso + puertas

Q total = 0.02235 + 0.04349+ 0.867+0.935+0.7151= 2.583 kw

CALOR DE LAS PERSONAS

Q personas= q .n .t24

q=270 watts t/24=0,7 coeficiente de utilización fluorescentes

Q personas= (270) (2) (0,7)=0,378 kw

Piso:20 cm espesor: 15 cm de concreto + 5

cm de loseta asfáltica

Paredes:27 cm espesor: 5 cm de poliuretano +

22 cm de ladrillo

Puerta:5 cm espuma rígida de poliuretano + 3

cm de poliisocianurato + 14 cm de acero =22 cm

Iluminación: 7 iluminarias de 4 tubos

Techo:20 cm de espesor: 15 cm concreto + 5

cm de poliuretano

CALOR DE LUMINARIAS

Q luminarias= ql . p . t24

Q luminarias = (1,25) (0,7) (5*4*10 watt) = 1.75 kw

CALOR TOTAL

Qtotal= calor de personas+ calor de luminarias + calor de estructura + calor del producto

Qtotal= 0.378+1.75+2.583+4.455

Qtotal = 9.1658 kw

CAMARA DE CONGELAMIENTO:

Producto a almacenarse: 12000 kg de cortes de carne de cerdo Temperatura ingreso del producto: 12ºC Temperatura al interior de la cámara: -14ºC El producto debe congelarse en 24 horas Producto debe almacenarse con los criterios de manejo de cualquier bodega

Sistema de cámara de congelamiento

Densidad del cerdo ρ=970Kg /m3

ρ=mv

v=12000Kg

970Kg

m3

=12.37m3

Volumen de una gaveta= 0,072 m3

N de gavetas= 5,94m3

0,072m3=171.82 172Gavetas

Se colocará verticalmente 5 gavetas en cada posición y tres de 4. Teniendo un total de 172 gavetas

Cálculo de número de luminarias

∅ T=EM∗ACu∗Cm

∅ T=300∗104.510.5∗0.8

=78382.5

∅ L=Lumen∗W=300∗10=3000

Nº luminarias=∅ T

n∅ L

=78382.54∗3000

=6.53

N luminarias=7 luminarias de tubos .

Piso:20 cm espesor: 15 cm de concreto + 5

cm de loseta asfáltica

Paredes:27 cm espesor: 5 cm de poliuretano +

22 cm de ladrillo

Puerta:5 cm espuma rígida de poliuretano + 3

cm de poliisocianurato + 14 cm de acero =22 cm acero

Iluminación: 7 iluminarias de 4 tubos

Techo:20 cm de espesor: 15 cm concreto + 5

cm de poliuretano

CÁMARA DE CONGELACIÓN

Cp agua congelada = 2,09 kj/ kg kCp fusión del agua = 334 kj/ kg kCalor latente = 4,18 kj/kg k

Calor latente de fusión= 334.94 KJ/KgCalor específico del agua=4.18 KJ/Kg KCalor específico del hielo= 2.09 KJ/Kg K

Masa total 12000 kg al realizar la congelación el 80% de la masa es agua por lo tanto trabajaremos con una masa de 9600 kg.

Q latente= (9600) (334.94) = 3215424 kJQ fusión= (9600)(12-0)(4.18) = 481536 kJQ congelación = (9600 kg) (2,09 kj/kg k) (0- (-12)) = 240768 kj

24 h = 86400 seg

Q total producto = 393772886400

= 45,57 KW

CALOR DE GAVETAS

Q gavetas = (68,4 kg) (172) (1,8 kj/kg k) (12-(-12)k)= 508239,36 kj

CALOR DE PALLETS

Q = (159,5kg) (86) (1,8 kj/kg k) (24 k) = 592574,4 kj

CALOR DE LA PARED

Q= (0,00031 KW) (5,39m*5,39m)4 = 0,036 kw

CALOR DEL PISO

Q= 0,00052 Kw (5,39m* 5,39 m) = 0,015 kw

CALOR DE LA ESTRUCTURA

Q est= calor del piso + calor de la paredQ est= 0,015 kw + 0,036 kw = 0,051 kw

Por ser una cámara de congelación no es posible encontrar personas dentro de esta por lo tanto el calor de personas es 0 CALOR DE LUMINARIAS

Q luminarias= ql . p . t24

Q= (1,25) (0,7) (0,7 W) = 0,6125 KW

CALOR TOTAL

QT= Calor de luminarias+ calor de producto+ calor de estructuraQT= 0,6125 KW + 45,47 KW + 0,051 kWQT= 461335 KW

TIPO DE REFRIGERANTE

Utilizaremos el refrigerante R134a, ya que es un refrigerante que no tiene mayor afectación en el medio ambiente, no afecta la capa de ozono debido que no contiene átomos de cloro.

Ventajas:

Es no explosivo, no toxico, no irritante, no corrosivo Tiene mejor conductividad térmica que el R12, por lo tanto no es necesario usar tanto

refrigerante para tener la misma conductividad. No posee olores extraños, su humedad es menor a 0,001% por lo tanto el sistema de

refrigeración está libre de corrosión. Su residuo evaporación es menos a 0,01%

Parámetros técnicos:

Flujo = 0,3 m3/min