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INSTALACION DE CAMARA FRIGORIFICA CON ATMÓSFERA CONTROLADA PARA MANGO
I. REVISION DE LITERATURA
I.1. REALIDAD ACTUAL DEL MANGO
En la actualidad hay 14,500 productores de mango en Perú, de los cuales casi 11,000
se encuentran en Piura; se registran también 119 exportadores (12 asociados a
APEM), 223 importadores y 26 plantas de empaque (nueves asociadas a APEM).
Según el APEM, las exportaciones peruanas de mango han tenido un crecimiento
sostenido durante la última década, alcanzando un volumen de 107 mil toneladas
durante la campaña pasada, en la que sus asociados representaron el 42 por ciento
de las exportaciones. (http://www.freshplaza.es/news_detail.asp?id=47012#Scene_1)
En la cuenca de Motupe, un importante proceso de desarrollo es el incremento de la
producción frutícola para la exportación, principalmente del mango, proceso que
cuenta con soportes ambientales (calidad de los suelos y clima), institucionales
(organizaciones de pequeños y medianos productores) económicos (mercados y
precio del mango), logrando desarrollar en los pequeños productores capacidades
técnicas, empresariales y organizativas permitiendo incrementar su producción y el
volumen exportable de la misma y también su participación en el proceso de
comercialización.
El ranking de países destino de los mangos peruanos es liderado por Estados Unidos
(EE.UU. es el principal mercado de nuestro mango, que ingresa libre de aranceles
gracias al ATPDEA) y Países Bajos que de manera conjunta concentraron el 74% del
total de los pedidos.(www.minag.gob.pe)
Estados Unidos compró mangos por 32 millones 859 mil dólares y Países Bajos por
24 millones 999 mil dólares, según cifras proporcionadas por Adex Data Trade. Otros
destinos de esa deliciosa fruta son Reino Unido que representó el siete por ciento del
total de los envíos, Canadá el cuatro por ciento, España, Japón y Bélgica, cada uno
con el tres por ciento, Francia, Chile, Alemania y Nueva Zelanda, entre otros. Las dos
principales empresas exportadoras son Sunshine Export y Camposol que
representaron el 13% y 10% del total, respectivamente. Otras empresas exportadoras
son Agro Inversiones Chavín, Agroindustrias AIB, Corporación José Lindey y LS
Andina, entre otras.
En el Perú se cultivan dos tipos de mango: las plantas francas (no injertadas
poliembriónicas), como el Criollo de Chulucanas, el Chato de Ica, el Rosado de Ica,
las cuales son orientadas principalmente a la producción de pulpa y jugos
concentrados y exportados a Europa; y las variedades mejoradas (injertadas y
monoembriónicas), como Haden, Kent, Tommy Atkins y Edward, las cuales se
exportan en estado fresco. (Valeriani, Rosona. 2011)
I.2. MANGO
El Perú es relativamente joven en la producción de mango, pues hace
aproximadamente cuarenta años se introdujeron las variedades rojas de exportación:
Haden, Kent y Tommy Atkins.
El mango peruano se produce principalmente en la costa norte del Perú, en los
departamentos de Piura, Lambayeque y La Libertad. Para los conocedores el mango
peruano es el mejor de todos, debido a que se produce en un trópico seco, donde no
hay lluvias y el cultivo se maneja más fácilmente. La fruta tiene mejor color, más
sólidos totales, más dulzura y menos trementina en la cáscara, lo que lo hace más
agradable para el gusto. La producción se inicia en el mes de Diciembre y se
prolonga hasta el mes de Marzo, característica muy interesante para la exportación
hacia los países del hemisferio norte, ya que se encuentran en contra estación.
I.2.1. Características :
Forma: su forma es variable, pero generalmente es ovoide-oblonga o
arriñonada, notoriamente aplanada, redondeada, u obtusa en ambos
extremos, con un hueso central grande, aplanado y con una cubierta
leñosa. Tamaño y peso: de 4-25 cm de largo y 1,5-10 de grosor, su peso
varía desde 150 g. hasta los 2 kg.
Color: el color puede ser entre verde, amarillo y diferentes tonalidades de
rosa, rojo y violeta, mate o con brillo. Su pulpa es de color amarillo intenso,
casi anaranjado.
Sabor: exótico, suculento, muy dulce y aromático. La recolección del
mango es manual. Se debe procurar siempre cortar el fruto con un poco de
pedúnculo, ya que haciéndose a ras se derrama savia, lo que perjudica a la
fruta haciendo que se arrugue y pierda valor comercial.
I.2.2. Composición :
El mango es bajo en calorías, aporta al organismo antioxidantes, vitamina C y
vitamina B5.
Apropiada para el metabolismo de los hidratos de carbono y problemas en la
epidermis. Es de muy fácil digestión aunque puede tener efectos laxantes
cuando se consume en exceso.
COMPOSICIÓN POR 100g DE PORCIÓN COMESTIBLE
Calorías…………………………………. 60,3Hidratos de carbono (g)……………… 15,3Fibra (g)………………………………… 1,5Potasio (mg)…………………………… 190Magnesio (mg) ………………………… 18Vitamina A (mcg)…………………….. 478Vitamina C (mg)………………………. 30Ácido fólico (mcg)……………………. 31
I.2.3. Propiedades Físicas del Mango:
I.2.4. Variedades de mango :
El mango, se considera actualmente como una de las frutas más finas en el
mundo, existiendo una gran variedad de este, entre las cuales se destacan las
siguientes:
a) Variedad Roja: Edward, Haden, Kent, Tommy Atkins, Zill.
Kent: Esta variedad es de tamaño grande, pesando aproximadamente
de 500 a 800 gr. , posee un color amarillo anaranjado adquiriendo en la
madurez una chapa rojiza, es de forma ovalada orbicular, de agradable
sabor, jugoso de poca fibrosidad y de alo contenido de azúcares
(variedad semi- tardía).
Haden: Es de tamaño medio grande, pesando aproximadamente de 380
a 700 gramos, adquiriendo en la madurez un color rojo – amarillo
también con capa rojiza. Posee forma ovalada, de pulpa firme y de color
y sabor agradable (variedad de media estación).
Tommy Atkins: Posee un tamaño grande, pesando aproximadamente
600 gr. posee una forma oblonga, oval, resistente a daños mecánicos y
con mayor periodo de conservación pero no posee las mejores
características en cuanto a sabor y aroma (variedad tardía).
b) Variedad Verde; Keitt, Amelia, Julie, Alphonse
Keitt: Posee un tamaño mediano grande, pesando aproximadamente
600 gr. es de forma ovalada y posee una pulpa de poca fibrosidad,
jugosa y muy firme.
Amelia: Posee poco contenido de fibra.
c) Variedad Amarilla: Ataulfo, Manila súper, Nam Doc Mai.
Ataulfo: Posee un tamaño de pequeño a mediano, siendo bajo en fibra y
principalmente desarrollado en México.
Manila Súper: Posee un tamaño pequeño pesando aproximadamente
10 gr. una forma aplanada y alargada, con un sabor fuerte, esta se
produce principalmente en Filipinas.
Nam Doc Mai.- Es poco fibrosa y de semilla pequeña.
I.3. ATMOSFERA CONTROLADA EN EL ALMACENAMIENTO DEL MANGO
I.3.1. ANTECEDENTES
La mejor condición para la conservación de frutos de mango mediante el
sistema de atmósfera controlada está dada con las concentraciones de 5% de
O2 y 5% de CO2, a una temperatura de 10-15 ° C.
Romlochan et al (1985), con respecto a la atmosfera controlada en mango,
demostraron que sobre un 15% de anhídrido carbónico, la fruta no
desarrollaba el normal color rojo o naranjo, sino una totalidad amarilla, aunque
adquiría su sabor característico.
La mejor condición para mantener la calidad del Kent durante
almacenamiento, es de 5% de oxígeno y 5% de anhídrido carbónico y con una
temperatura de 12.8°C por alrededor de 20 días, donde se obtuvieron los
mayores efectos benéficos para la fruta en cuanto a pérdida de peso, menor
ablandamiento, aceptable color de piel y aroma. Cuando la concentración de
O2 fue de 1% se afectó el aroma y se produjo una decoloración de la piel.
Noomhorm y Tiasuwan (1988) con el almacenado a 13°C con una humedad
relativa de 94% y con distintas concentraciones de gases, señalan que la
mejor combinación de ellos es 4% de CO2 y 6% de O2. En estas condiciones
la fruta presenta una duración de postcosecha de 32 días, en comparación
con el testigo, el que tuvo una duración de 20 días en almacenamiento. Esta
concentración óptima es la más aceptada por los panelistas, ya que al
aumentar los niveles de CO2 (6-8%), el fruto muestra un pardeamiento interno
y sabor extraño. En cuanto a los sólidos solubles se produce un aumento de
estos a medida que transcurre el almacenamiento, sin embargo esto es
mayor en el testigo, habiendo un aumento al principio y produciéndose una
estabilización posterior en todos los tratamientos. Con respecto a la
resistencia de la pulpa a la presión, se produce tres fases de ablandamiento:
una lenta al principio, una rápida a la mitad y una lenta al final, alcanzando los
valores mínimos en menor tiempo el tratamiento testigo. Para la acidez
titulable y para el pH se produce una disminución y un aumento
respectivamente, más estable a través del tiempo, siempre obteniéndose
valores más favorables para la atmosfera controlada. En general, las pérdidas
de peso son muchos mayores en el testigo, siendo menores y muy estables
en la otra condición de almacenamiento. Tanto el color de la pulpa como el
externo evolucionaron mucho más rápido en el testigo que en la atmósfera
controlada.
Lizana y Ochagavia (1996) trabajaron con Tommy Atkins y Kent encontraron
que la atmósfera controlada, contrarrestaba la menor duración de mangos
sometidos a tratamiento hidrotérmico cuarentenario. En este ensayo los frutos
de mango Tommy Atkins y Kent se cosecharon en Azapa (Arica- Chile) con
15-17 lb de presión de pulpa y se sometieron a tratamiento hidrotérmico
cuarentenario (46.5°C por % min); luego se embalaron a granel en cajas de
cartón (5 Kg) y se trasladaron a Santiago en un vehículo refrigerado (12-
13°C). La fruta fue seleccionada por uniformidad y se embalaron en bandejas
de 11 frutos c/u y se almacenaron a 12°C con distintas concentraciones de
A.C.: 0.03% CO2 y 21% O2 (testigo), 5% CO2 y 5% O2 y 10% CO2 y 5% O2. La
fruta se evaluó a los 0, 16 y 23 días de tratamiento y subsecuentemente 2 a 8
días a 20°C. La combinación almacenaje en frío a 12°C con A.C 10% CO2 y
5% O2, aumentó la vida postcosecha de mango Kent 8 días más que el
testigo. En el caso de Tommy Atkins, la mejor concentración de A.C fue 5%
CO2 y 5% O2 con una duración total postcosecha de 31 días.
I.3.2. ATMOSFERA CONTROLADA
La atmósfera controlada es una técnica frigorífica de conservación en la que se
interviene modificando la composición gaseosa de la atmósfera en una cámara
frigorífica, en la que se realiza un control de regulación de las variables físicas
del ambiente (temperatura, humedad y circulación del aire). Se entiende como
atmósfera controlada (AC) la conservación de productos hortofrutícolas,
generalmente, en una atmósfera empobrecida en oxígeno (O2) y enriquecida en
dióxido carbónico (CO2). En este caso, la composición del aire se ajusta de
forma precisa a los requerimientos del producto envasado, manteniéndose
constante durante todo el proceso.
Esta técnica asociada al frío, acentúa el efecto de la refrigeración sobre la
actividad vital de los tejidos, evitando ciertos problemas fisiológicos y disminuir
las pérdidas por podredumbres. La acción de la atmósfera sobre la respiración
del fruto es mucho más importante que la acción de las bajas temperaturas.
Esta atmósfera controlada ralentiza las reacciones bioquímicas provocando una
mayor lentitud en la respiración, retrasando la maduración, estando el fruto en
condiciones latentes, con la posibilidad de una reactivación vegetativa una vez
puesto el fruto en aire atmosférico normal.
La utilización de cámaras frigoríficas para el almacenamiento de frutas ha
sido un primer paso para su conservación durante un periodo de tiempo
prolongado.
Algunas variedades de frutos no pueden ser conservados de modo
satisfactorio, o durante suficiente tiempo.
Desde finales del siglo XVII algunos investigadores observaron que frutos
conservados con bajos niveles de oxígeno presentaban un metabolismo
reducido
El proceso metabólico de las frutas continuas después de haber sido
recolectadas. Durante este período las frutas siguen respirando, maduran,
entran a la senescencia y finalmente se pudren. La respiración de los productos
vegetales puede reducirse por la refrigeración y a la vez con la disminución de
oxígeno del ambiente.
Eliminando el oxígeno de la atmósfera, la respiración se reduce pero no hasta el
punto de ser posible almacenar frutas durante un tiempo ilimitado. Los ensayos
han demostrado que, en una atmósfera de oxígeno, las frutas sufren daños
fisiológicos e inician un proceso de fermentación. Para la mayoría de las
variedades es necesario como mínimo, un contenido de oxígeno del 1 al 3%.
Almacenamiento de atmósfera controlada (AC) es el método de conservación
en una atmósfera con reducido de oxígeno y/o elevado porcentaje de CO2.
El principio de atmósfera Controlada (AC) consiste en la modificación de la
relación cuantitativa de los componentes del aire en un ambiente refrigerado y
estanco. AC significa la eliminación o adición de gases respecto al aire cuya
composición normal es:
78.08% N2 + 20.95% O2 + 0.03% CO2 + 0.94% gases nobles
Obteniendo como resultado una composición de la atmósfera alrededor del
producto diferente de ésta.
A. CÁMARAS DE CONSERVACIÓN EN ATMÓSFERAS CONTROLADAS
Son cámaras frigoríficas, suficientemente estancan a los gases, provistas de
dispositivos para equilibrar su presión con el exterior y para regular y
mantener la mezcla gaseosa que se desee en su interior (especialmente los
contenidos de oxígeno y de anhídrido carbónico).
Características de las cámaras
a) Herméticas
Las cámaras de AC y refrigeración exigen un recinto totalmente
hermético, con el fin de mantener las mezclas gaseosas en
proporción constante.
Si la cámara no es hermética provoca una inadecuada
proporción de gases y puede perjudicar al producto y/o el
proceso de conservación.
Un adecuado funcionamiento es más económico con una buena
hermeticidad.
b) Obra Civil
La obra civil de las cámaras de AC deberán tener un
asentamiento diferencial prácticamente nulo, para evitar que se
produzcan grietas que alteren la hermeticidad.
Se debería evitarlos salientes, pilares, vigas, y punto sin
accesibles en el interior de la cámaras y a que dificultad la
obtención de la hermeticidad.
Colocar un pavimento con características impermeabilizantes y
antipolvo y a que ayuda a la hermeticidad.
Figura N°1: Detalle de aislamiento de una cámara de AC
1. Pared de obra2. Revocado fino3. Barrera antivapor base y tela asfáltica con
soporte de aluminio.4. Primera capa de aislamiento5. Segunda capa de aislamiento6. Preparación“ACAP-3”o“REPSIM”7. Hermeticidad8. Tela asfáltica con soporte de aluminio
c) Aislamiento - Barrera Antivapor
Los problemas que por una deficiente barrera antivapor pueden
presentarse en una instalación de AC, son mucho más graves
que en una instalación frigorífica normal.
En una cámara de refrigeración convencional, si la barrera de
vapores defectuosa la humedad saturará el aislamiento. Parte
de esta humedad atravesará las paredes internas (paredes
frías) de las cámaras, aumentará la humedad relativa del
ambiente y se condensará en el evaporador.
En una cámara de AC si la barrera de vapor es deficiente, el
vapor de agua penetrará y se condensará en el aislamiento o
junto a la capa hermética formando bolsas de agua. Problema
que de presentarse en cámaras tradicionales o de AC
trabajando por debajo de 0°C es ciertamente grave a causa de
la formación de hielo.
Los aislamientos tradicionales, corcho y poliestireno expandido
no presentaban ninguna dificultad en sí mismos, siempre que la
barrera antivapor fuera correcta.
Tabla N°1: Permeabilidades de aislamientos frigoríficos como barrera antivapor
1. Pared de obra2. Revocado fino3. Barrera antivapor base y tela asfáltica con
soporte de aluminio.4. Primera capa de aislamiento5. Segunda capa de aislamiento6. Preparación“ACAP-3”o“REPSIM”7. Hermeticidad8. Tela asfáltica con soporte de aluminio
B.
COMPONENTES DE CÁMARA DE AC:
Generador de Nitrógeno . Isolcell Italia propone en el campo de la
Atmósfera Controlada, un equipo revolucionario, capaz de producir
nitrógeno con elevada pureza.
Este proceso consiste en pasar aire atmosférico comprimido a través de
un sistema de “membranas de fibra hueca”. Debido a su tamaño
especifico molecular, el nitrógeno se separa de los otros gases
atmosféricos. Central de producción de nitrógeno compuesto por un
compresor de aire y analizador de oxígeno. Compacto: Unidad móvil de
generación de nitrógeno, con un compresor de aire a tornillo y un
analizador de oxígeno.
Absorbedor de Dióxido de Carbono . El proceso de absorción por vía
física se obtiene, tomando aire de la cámara rica en dióxido de carbono
y enviándolo por un recorrido cerrado en un lecho especial con carbón
activo. Las moléculas de CO2 y de C2H4 se adhieren al carbón activo y
desaparecen de la atmósfera de la cámara.
Se compone de un recipiente lleno de carbón activo, un ventilador, un
sistema de conducción de aire y una parte de comando.
El absorbedor lleva incorporado un panel de uso, de forma que se puede
programar de forma cómoda y fácil por cámara. Si el absorbedor se
encuentra unido a un sistema de análisis, se puede programar valores
deseados de CO2. Si estos valores son sobrepasados, el absorbedor se
activa. Si el sistema detecta una avería, será señalizada de forma óptica
y acústica.
Analizador de gas . Los analizadores de gas llevan incorporados un
sensor cerámico para cada uno de los distintos gases, para un alcance
de 0% hasta 25%. Normalmente este tipo de analizadores llevan 3
sensores, uno de oxígeno, otro de dióxido de carbono y otro de etileno.
Estos analizadores se pueden suministrar en versión montaje en la
pared, portátil o integrados en los sistemas de análisis, o simplemente
por control a través de un procesador por medio de PLC (controlador
lógico programable).
Válvula equilibradora de presiones . Dispositivo de seguridad, utilizado
en las cámaras de atmósfera artificial, que permite y regula la
comunicación con el exterior de dichas cámaras, evitando depresiones o
sobrepresiones peligrosas a la estructura de estas, dado el grado de
estanqueidad que es exigible para la consecución de un control efectivo
de la mezcla gaseosa.
Instrumentos de medida . Para conseguir garantía de éxito en la
conservación de AC, es imprescindible poder medir y analizar de forma
precisa el aire la cámara. Aparatos de medición y análisis fiables son
herramientas imprescindibles. Los sensores son la más nueva
generación de una calidad perdurable. Estables, precisos y con un
tiempo de reacción veloz y un consumo energético mínimo.
Figura N°1: Esquema de una Cámara de Atmosfera Controlada
II. INSTALACIÓN DE LA CAMARA FRIGORIFICA
Uno de los primeros problemas que se presentan en una instalación frigorífica es el
cálculo de la carga térmica que tiene que soportar dicha instalación, entendiendo por tal la
cantidad de calor que accede o se genera en el interior del recinto a enfriar y que es
preciso eliminar. Es decir se trata de determinar que equipos frigoríficos debemos colocar,
para tener la seguridad de que son capaces de extraer de la cámara o cámaras que se
proyectan todo el calor necesario, de forma que el producto almacenado alcance las
condiciones requeridas para el mantenimiento de sus buenas cualidades organolépticas,
nutritivas y comerciales.
En el campo se pueden presentar 2 posibilidades: que se trate de una obra ya ejecutada,
en la que únicamente hay que colocar la instalación frigorífica, o que el proyecto
comprenda ambas operaciones, esto es, la construcción y el dimensionado de la
instalación de frió. Estas se agruparan en 2 grandes bloques:
A. Datos relativos al producto: Son los siguientes:
a) Tipo de producto que se pretende almacenar.- Hay que concretar si se trata
de una instalación para almacenaje de frutas, hortalizas, carnes, pescados, etc. o
de un almacén polivalente. Según la Reglamentación Técnico Sanitaria sobre las
Condiciones Generales de Almacenamiento de Frigorífico de Alimentos y
Productos Alimentarios establece una serie de limitaciones que deben
respetarse.
b) Condiciones de almacenaje.- Se debe de tener definido el tipo de
almacenamiento que se va a someter el producto ya que las condiciones del
mismo (T°, humedad relativa, circulación del aire, composición de la atmósfera
de la cámara, etc.) varían notablemente de unos procesos a otros.
c) Tiempo de almacenamiento.- Junto con las condiciones de entrada y la logística
para el movimiento y rotación de mercancías son datos imprescindibles. Tanto el
tipo de envase a utilizar como la tecnología de almacenamiento y el volumen de
mercancía deben definirse para establecer las dimensiones de la cámara a
diseñar.
B. Datos Relativos a la construcción del almacén: Se incluyen:
a) La ubicación de la cámara.- Esta información es imprescindible para establecer
la temperatura ambiente exterior, que a su vez es un dato ineludible para otros
cálculos posteriores.
La ubicación concreta del recinto a enfriar en relación con el resto del edificio: Si
forma parte de un complejo que comprende otras superficies construidas, su
situación aisladas o añeja a otras dependencias, los parámetros que vaya a
compartir, la orientación de dichos cerramientos si son exteriores, son, en fin,
datos todos ellos necesarios para los cálculos de los distintos aportes que nos
configuran la carga térmica.
b) Las características constructivas previstas o ya realizadas.- Definidas con
toda precisión, son también datos imprescindibles para el proyecto. Dentro de
estas destacamos: los materiales de construcción utilizados o deseados, en
particular el tipo de aislamiento, su espesor y colocación y la extensión previa de
la pantalla antivapor.
c) Volumen necesario.- En función de la mercancía a almacenar, y la tecnología
de almacenaje utilizado. Considerando dicho volumen, así como la forma
geométrica y la superficie del solar disponible, se establecerá las dimensiones del
almacén y con estos datos podemos calcular la superficie que se manejaran para
la evaluación de los aportes térmicos que se producirán a través de la piel de la
cámara.
II.1. APORTACIONES DE CALOR A CONSIDERAR PARA EL CÁLCULO DE LA
CARGA TERMICA EN REFRIGERACIÓN
La carga térmica está integrada por los siguientes sumandos, que
analizaremos y calcularemos seguidamente:
II.1.1. Calor que accede al recinto por transmisión a través de las paredes suelo
y techo: La existencia de un gradiente de temperatura entre el exterior e interior
de la cámara produce un flujo térmico hacia el interior, esto nos permite realizar
el cálculo.
II.1.2. Calor aportado por la introducción de la mercancía: Se tienen presente dos
consideraciones: conocer si el producto que se introduce en la cámara viene
pre-refrigerado o a temperatura ambiente y el tipo de envasado del mismo.
II.1.3. Aporte de calor realizado por la actividad química y/o fisiológica de los
productos almacenados: Para refrigeración de productos agroalimentarios
hay que tener presente que se trata frecuentemente de almacenar y conservar
órganos vegetales vivos. Estos fenómenos fisiológicos afectan el balance
térmico del recinto, puesto que implican reacciones exotérmicas y
endotérmicas. Las frutas y hortalizas, en presencia de oxigeno suficiente llevan
a cabo la respiración aerobia, oxidando los hidratos de carbono hasta
transformarlos en agua y anhídrido carbónico y liberando energía.
II.1.4. Aportación de calor producido como consecuencia de la renovación del
aire de la cámara: Como consecuencia de la actividad fisiológica de las frutas
se producen sustancias que modifican el contenido gaseoso de la atmósfera de
la cámara por eso es necesario renovar periódicamente el aire de la cámara,
mediante la introducción de la misma de aire nuevo de la atmósfera,
previamente acondicionado o sin acondicionar. La renovación de aire solamente
es necesaria en cámaras en las que se almacenan productos con actividad
química o fisiológica, esto es, productos vivos en transformación. El número de
renovaciones diarias varían con el tamaño de la cámara, el tiempo y la
frecuencia de la apertura de las puertas, las especies a conservar y la
temperatura del tratamiento.
II.1.5. Aportación de procedentes de los motores, ventiladores e iluminación,
instalados en el interior de la cámara: Para conseguir el enfriamiento de los
productos, es preciso impulsar el paso del aire a través del evaporador,
obligándolo posteriormente a circular por el recinto.
Se supone que toda la energía eléctrica suministrada al motor se transforma en
calor, ya que parte se gasta en accionar las palas del ventilador y esta energía
se transforma en calor por el rozamiento de la superficie de dichas palas con las
moléculas del aire. El resto se desprende en forma de calor dentro del propio
motor, como consecuencia del calentamiento de sus bobinados.
Se conviene aceptar que una instalación frigorífica trabaja entre 16 y 20 horas
diarias el resto del tiempo se emplea en operaciones como el descescarche,
durante los cuales el equipo está parado.
II.1.6. Aportaciones de calor originadas por la entrada de personal: La entrada de
personas en la cámara se materializa tanto en forma de calor sensible como de
calor latente. Se produce cesión de energía en forma de calor sensible, desde
la persona al ambiente de la cámara ya que su temperatura corporal (36.5°C)
es superior a la del ambiente de la misma. Por otra parte, los mecanismos de la
respiración y transpiración liberan agua, lo que da lugar a una aportación de
calor latente.
La cuantificación de estas aportaciones es muy difícil de evaluar, pues depende
del número de personas que accedan a la cámara, su corpulencia, el trabajo
que realizan y el tiempo que permanecen el interior.
II.1.7. Aportaciones diversas y coeficientes de seguridad:
a) El calor aportado por las resistencias para el desescarche.
b) La radiación térmica emitida por los cerramientos y equipos instalados en
el interior de la cámara.
c) El calor desprendido por los motores de las carretillas elevadoras
utilizadas para el manejo de la mercancía.
d) El calor desprendido por los motores de las estanterías móviles,
transelevadores, etc. si existieran.
e) Las entalpías de condensación y solidificación del agua sobre el
evaporador. Además, conviene introducir un coeficiente de seguridad que
nos garantice que la potencia del equipo es suficiente
REFRIGERANTE:
R-134a (CH2FCF3)
Llamado ecológico, es un refrigerante de alta seguridad, no inflamable, ni
explosivo, ni toxico, si bien, en concentraciones altas produce efectos
soporíferos y provoca una disminución de la capacidad respiratoria.
Con lo que respecta a sus propiedades termodinámicas, los principales
datos son:
A. Temperatura critica: 101.1°C (a la presión de 40.6 Bar.)
B. Temperatura de congelación: -96.6°C
C. Temperatura de ebullición a 1 Bar.: -26.14°C
D. Entalpía de evaporización en el punto de ebullición: 210.3Kj/kg.
E. Calor especifico de liquido a 30°C: 1.42 Kj/kg.K
F. Calor especifico de vapor a 30°C y 1 Bar.: 0.88 Kj/kg.K
Este frigorigeno se utiliza en maquinas que equipan turbo compresores, ya
que requieren mucho volumen de desplazamiento; también puede usarse
con compresores de tornillo, en equipos pequeños, y con compresores
alternativos.
Aplicaciones:
El campo de utilización del 134ª viene a ser frigoríficos domésticos, vitrinas,
automoción, transporte y aire acondicionado; sectores del mercado
importantísimos que operan con temperaturas altas (-2°C a superiores) y
medias de evaporación. También se le apunta como un producto de
sustitución del R-22 en cierto segmento de temperaturas (-20/+10)
POLIURETANO:
Es un polímero que se obtiene mediante condensación de polioles combinados
con poliisocianatos. Se subdivide en dos grandes grupos: termoestables (este
artículo) y termoplásticos (poliuretano termoplástico). Los poliuretanos
termoestables más habituales son espumas muy utilizadas como aislantes
térmicos y como espumas resilientes, pero también existen poliuretanos que son
elástómeros, adhesivos y selladores de alto rendimiento, pinturas, fibras, sellantes,
para embalajes, juntas, preservativos, componentes de automóvil, en la industria
de la construcción, del mueble y múltiples aplicaciones más
En la industria
Los poliuretanos flexibles se emplean, sobre todo, en la fabricación de espumas
blandas, de elastómeros y también de pinturas.
Sus propiedades mecánicas pueden variar en gran medida por el empleo de
diferentes isocianatos o dioles como, por ejemplo, el polietilenglicol. La adición de
cantidades variables de agua provoca la generación de más o menos cantidad de
dióxido de carbono, el cual aumenta el volumen del producto en forma de
burbujas. A diferencia de las esponjas naturales, se suele tratar de materiales con
poro algo más cerrado.
En forma de copolímero, los poliuretanos también se encuentran en fibras como la
lycra.
Los poliuretanos rígidos se usan en la industria de la refrigeración, aislamiento,
mueble, etc.
Algunos poliuretanos se emplean para confección de pinturas aislantes,
recubrimientos aislantes del medio, etc.
Cálculo y dimensionamiento de la cámara frigorífica
I. MARCO METODOLÓGICO:
Caja con mango
W de mango = 500 g
Dimensiones del mango
25cm largo = 12 cm
Ancho = 9 cm
30cm
Mangos por caja =6
W de mango /caja = 3 kg
W total de caja = 4.2 kg
Cajas con pallets
Base del pallets
25 cm
N° de cajas en la base de pallets = 16
30 cm altura de cajas = 20 cajas x columna
1.2 m total de cajas = 20x16 =320 cajas
W por caja =4.2 kg
W de mango por pallets = 960 kg
1 m W de cajas por pallets =1 344 kg
W de pallets =20 kg
W total con pallets =1364 kg
Distribución de pallets en cámara frigorífica
8.10
Puerta de ingreso y
150 cm
3 m9.9 m
3
Distribución de pallets en cámara frigorífica
Pallets Pallets Pallets Pallets Pallets Pallets
Pallets Pallets Pallets Pallets Pallets Pallets
Pallets Pallets Pallets Pallets Pallets Pallets
N° de pallets en la cámara 18
W neto de mango en la cámara 960kg x 18 =17280 kg
W total en la cámara frigorífica 1 344 kg x 18 =24552 kg
Dimensiones de cámara frigorífica
En el exterior de la cámara Largo = 9.9Ancho =8.10 Altura =4.8
En el interior de la cámara Largo = 9.6Ancho =7.8 Altura =4.5
Volumen de la cámara V= 9.9X8.10X4.8
V= 384.912 m3
Ciclo de compresión doble directa con enfriador intermedio con inyección parcial(R-134a)
7 5 4
6
3 2
8
5 4
3 2
1
CONDENSADOR
6}
7
8 1
Ptos P T H S
1 272.4 -2 397.4 1.728
2 526.36 19.67 410.8 1.728
3 526.36 17.32 408.33 1.719
4 1017.1 41.82 421.75 1.719
5 1017.1 40 256.4 1.190
6 526.36 17.32 256.4 -------
7 1017.1 --------- ------- ------
8 272.4 -2 ------- ------
Para pto.2
EVAPORADOR
P S30 S40
488.7 1.768 1.799
526.36 X1 X2
572.1 1.751 1.782
526.36−488.7572.1−488.7
=X1−1.7681.751−1.768
526.36−488.7572.1−488.7
=X 2−1.7991.782−1.799
CALCULOS PARA LA CAMARA FRIGORIFICA:
S= 2 ((8.1) (9.9)+ (9.9) (4.8)+ (8.1) (4.8))
S= 334.962 m2
Para pto.3
Para pto. 4
Para pto. 4
P S30 S40
488.7 1.768 1.799
526.36 X1 X2
572.1 1.751 1.782
526.36−488.7572.1−488.7
=X1−1.7681.751−1.768
526.36−488.7572.1−488.7
=X 2−1.7991.782−1.799
P T h s
504.6 16 407.6 1.720
526.36 X Y Z
537.5 18 408.7 1.719
526.36−504.6537.5−504.6
= X−1618−16
526.36−504.6537.5−504.6
= Y−407.6408.7−407.6
526.36−504.6537.5−504.6
= Z−1.7201.719−1.720
T S h
X 1.719 Y
50 1.746 430.5
60 1.779 441.2
50−x60−x
=1.746−1.7191.779−1.719
50−41.8260−41.82
=430.5− y441.2− y
Pto.9:
E=0.8
Qf=47.92 Qf=m1× (h1−h8 )
m1=47.92
397.4−241.889
P T
504.6 221.9
526.36 X
537.5 224.7
526.36−504.6537.5−504.6
= X−221.9224.7−221.9
0.8=h6−h8h8−h9
0.8=256.4−h8h8−223.75
m1=0.308kg /s
Balance energético:
m2=m1×(h2−h7)h3−h6
m2=0.308×(410.8−241.889)
408.33−256.4m2=0.342 kg /s
Potencia del Compresor:w c=m1 (h2−h1 )+m2(h4−h3)w c=0.308 (410.8−397.4 )+0.342(421.75−408.33)w c=8.717Kw
Qc=wc+QfQc=8.717+47.950
COPR=QfW c
=47.9508.717
=5.5
E=COPRCOPT
×100
E= 5.56.45
×100
E= 85.27%
CALCULOS PARA LA CAMARA FRIGORIFICA
S= 2 ( (8.1) (9.9) + (9.9) ( 4.8)+ (8.1) (4.8)
S= 333.18 m2
POLIURETANO:
Cálculos por pérdidas a través de paredes (Q1)
Q1 = K. S. (T-t) 24
Q1= 0.18 (331.18) (35-3) 24
Q1= 46058.8 frg/día
Cálculos por pérdidas por servicio (Q2)
Q2= n. Q1
Q2= 0.1 (46058.8 frg/día)
Q2= 4605.88 frg/día
N= Q2/ S
N = 4605.88/ 333.18 m2
N= 13.8
Cálculos por pérdidas por género:
Q3= m Ce (T-t)
Q3= 17.280 (0.81) (35-3)
Q3= 447897.6
Calculo por reacción y renovación en frutas: Q4 y Q5
Q4= m. Coef Respiración
Q4= 17280 (2.3)
Q4= 39744 frg/ día
Q5= V. 4x20
Q5= 384.912 (4) (20)
Q5= 30792.96 frg/ día
Q6= (Q1+Q2+Q3+Q4+Q5) / 16
Q6= (46058.8+ 4605.88 + 447897.6 + 39744 + 30792.96)/ 16
Q6= 35568.70 frg/ hr
Pérdidas por motor:
Q7= 632 (3)
Q7= 1896 frg / hr.
Q8= Q6+Q7
Q8= 35568.70 +1896 = 37464.7 frg/ hr
QT= 1.1X (Q)
QT= 1.1 (37464.7)
QT= 41211.17 frg/ hr.
FIGURA N°1: Cámara frigorífica para mango
BIBLIOGRAFIA
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vacío y bajo atmósfera protectora. Alimentación Equipos y Tecnología.
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![Atmósfera controlada y empaque al vacio[1]](https://img.dokumen.tips/doc/110x75/5563dad8d8b42a18788b4dc8/atmosfera-controlada-y-empaque-al-vacio1.jpg)
