Diagnostico Camaras Frig

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Refrigeracion

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  • APLICACIN DE LA METODOLOGA DE DIAGNSTICOS ENERGTICOS DE RAPIDA

    RECUPERACIN A LA PEQUEA Y MEDIANA EMPRESA QUE EMPLEE CMARAS FRIGORFICAS

    ASESOR:

    ALUMNO: MARCO ANTONIO MARTINEZ GRANDE

    Mxico, D. F. a 22 de Noviembre de 2006

  • La autora de mis das:

    Lupita

    Para ella... La que envejece a mi lado sin mentira,

    dando su vida hermosa por la ma, la que comprende mi alma si me mira,

    y tiene por quererme una mana.

    Dedicado a:

    Mis hermanos:

    Alexis y Luis:

    Con ellos siempre alivio mi soledad, alumbrando mi camino como la luna, juntos hemos forjado eterna amistad,

    en la desdicha y la fortuna.

  • Agradecimientos especiales:

    Al Dr. Juan Jos Ambriz Garca, por las atenciones prestadas para la realizacin del presente seminario de proyectos. Y muy en especial al Ing. Juan Carlos Lpez Pedraza, por su invaluable ayuda y colaboracin.

  • NDICE

    I. PREFACIO i1. INTRODUCCIN 1

    2. TEORA ASOCIADA. 3

    2.1. Descripcin del proceso de enfriamiento 32.2. Refrigeracin comercial 6

    2.2.1. Definicin de almacen frigorfico 62.2.2. Clasificacin de los sistemas de almacenamiento del fro 72.2.3. Parmetros de acondicionamiento interno. 72.2.4. Diseo de sistemas de almacenamiento frigorfico. 72.2.5. Construccin de almacenes frigorficos. 92.2.6. Carga trmica en los almacenes frigorficos. 92.2.7. Equipo e instrumentacin. 12

    2.2.7.1. Evaporadores. 122.2.7.2. Compresores. 142.2.7.3. Condensadores 15

    2.2.8. Refrigerantes. 162.2.9. Control y regulacin de las instalaciones frigorficas. 172.2.10. Desage del agua condensada en los evaporadores. 182.2.11. Aislamiento. 18

    3. CADENA DE FRO. 19

    4. ASPECTOS GENERALES. 21

    4.1. Datos de la empresa. 214.2. Descripcin de la planta. 21

    5. ANALISIS DEL CONSUMO DE ENERGA. 23

    5.1. Energa empleada en la empresa. 235.2. Anlisis del consumo de energa elctrica. 23

    5.2.1. Tarifa contratada 235.2.2. Energa consumida. 255.2.3. Anlisis de la demanda mxima. 275.2.4. Demanda media. 285.2.5. Factor de carga 295.2.6. Factor de potencia. 305.2.7. Pagos por energa elctrica. 30

    5.3. Carga instalada en la empresa 335.4. Anlisis de la carga trmica en las cmaras frigorficas. 34

    5.4.1. Aislamiento actual de las cmaras 345.4.2. Ganancia de calor por paredes 355.4.3. Ganancia de calor por cambios de aire 405.4.4. Ganancia de calor por producto a almacenar 435.4.5. Ganancia de calor por personas en el interior 445.4.6. Ganancia de calor por equipo miscelneo 445.4.7. Ganancia tota de calor 465.4.8. Aislamiento en pisos 46

    5.4.8.1. Anlisis de ahorros 475.4.8.2. Anlisis de costos 47

    6. RECOMENDACIONES PARA EL AHORRO DE ENERGA (ARs) 49AR 1. Sustituir las lmparas fluorescentes actuales por lmparas de alta eficiencia. 49

    6.1.1. Accin recomendada 496.1.2. Descripcin y antecedentes 496.2.3. Costo de implementacin 55

    AR 2. Sustitucin de las lmparas de aditivos metlicos por lmparas de vapor de sodio de alta presin 576.3.1. Accin recomendada 576.3.2. Descripcin y antecedentes 576.3.3. Costos de implementacin 61

    AR 3. Realiza un cambio de tarifa a O-M 626.3.1. Accin recomendada 626.3.2. Descripcin 626.3.3. Anlisis de ahorros 636.3.4. Costos de implementacin 65

    7. BIBLIGRAFA 67

  • I. PREFACIO. Actualmente en Mxico la comercializacin y transportacin de productos perecederos alimenticios se realiza en condiciones no siempre eficientes; grandes mermas y elevados costos son caractersticas comunes en los centros de abasto. Segn las estimaciones ms optimistas, cerca del 45 por ciento de la produccin nacional de frutas y hortalizas se pierden por las malas condiciones de transportacin: por su parte, el abasto de productos crnicos y marinos tambin presenta graves problemas por la ineficiencia de los actuales mtodos de comercializacin. Se ha demostrado que tanto el diseo como la construccin de sistemas de almacenamiento en fro han permanecido en estado incipiente en Mxico, siendo todava pocos los casos en los cuales conceptos nuevos y racionales son considerados y en los cuales las muchas posibilidades de perfeccionamiento tcnico sean experimentadas. La mayor parte de los almacenes frigorficos que existen actualmente en Mxico, se han diseado y construido sin tomar en cuenta las normas bsicas de construccin. Algunos de los problemas ms comunes encontrados son los siguientes:

    Construccin tradicional; De carcter polivalente; Inadecuado manejo interno de productos; Falta de eficiencia en la operacin y utilizacin; Deficiencias en la regulacin y control de los parmetros de acondicionamiento; Bajo aprovechamiento del espacio fro; Equipo obsoleto de enfriamiento; Deficiencias en la relacin produccin/uso del fro; Falta de normatividad; y, Desconocimiento del comportamiento del alimento ante el fro.

    En el presente seminario de proyectos se abordan algunos de estos temas, los cuales estn relacionados principalmente con la implementacin de acciones de pronta recuperacin de la inversin para el ahorro y uso eficiente de la energa. Este estudio se realiz a una empresa destinada al manejo de productos perecederos, la cual cuenta con doce cmaras frigorficas y se encarga de proveer suministros a comedores industriales. As mismo, se tratan temas de carcter trmico ya que esta empresa tiene ya bastantes aos de haber sido creada, siendo sus cmaras frigorficas bastante antiguas.

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    1. INTRODUCCIN.

    El cometido de la agricultura consiste en la produccin de los comestibles necesarios para la alimentacin de hombres y animales. Una gran parte de aquellos son limitadamente conservables. La tarea de la industria de la alimentacin es aumentar el tiempo de conservacin mediante tratamientos adecuados y permitir as la planificacin del suministro de alimentos, tanto en periodos de paz como, especialmente, en pocas de crisis. Dado el rpido crecimiento de la poblacin de la Tierra, no slo debe perseguirse la transformacin de las zonas desrticas en tierras frtiles por irrigacin, el mejor aprovechamiento de los tesoros de los mares y la mejora de los procedimientos agrcolas, sino que tambin se precisa proteger de la descomposicin los alimentos producidos, conservando su sabor y su valor alimenticio. Por razn de las diferencias de clima y de densidad de poblacin, habr siempre en la Tierra zonas en las que determinados alimentos se produzcan o consuman preferentemente, por lo que la industria debe de cuidarse de que, incluso los alimentos que fcilmente se descomponen, puedan transportarse a grandes distancias sin disminucin de su calidad. Frutas y plantas tropicales son solicitadas tambin en pases nrdicos, carne de Argentina, Australia y Nueva Zelanda se ofrece tambin en el mercado ingls; el pescado tampoco debe faltar en el interior de un pas y la manteca siberiana se transporta hasta el occidente europeo.

    Para conservar utilizables los alimentos se han desarrollado muchos procedimientos, algunos de los cuales datan de muchos siglos, e incluso milenios. Sin embargo, su aplicacin en escala industrial comenz hacia el final del siglo XVIII. Nicols Appert descubri en 1795 el procedimiento de conservacin en latas por esterilizacin al calor y exclusin del aire. Al mismo tiempo se introdujeron los procedimientos de desecacin artificial, que se extendieron rpidamente a los ms distintos alimentos (frutas, verduras, leche, huevos, carne, pescado, etc.). Paralelamente se desarrollaron otros mtodos, como el ahumado, salado, conservacin con vinagre, especias, azcar y diversos productos qumicos.

    Tambin se conoca en la antigedad, que es posible prolongar considerablemente la duracin de los alimentos conservndolos a bajas temperaturas utilizando el fro natural (bodegas subterrneas, manantiales fros, nieve, hielo). Tambin se han utilizado desde hace siglos mezclas frigorficas (nieve con sales y cidos). Las bajas temperaturas pudieron utilizarse en escala tcnica despus de la invencin de mquinas frigorficas, en la primera mitad del siglo XIX; la industria del fro existe ya desde hace unos cien aos. La conservacin de alimentos en fresco es una de las primeras aplicaciones del fro artificial. Pronto se reconoci que las temperaturas por encima de 0C solo garantizan una muy limitada prolongacin de la duracin de muchos productos alimenticios, por lo que ya hacia el ao de 1860 se pas a la congelacin, como consecuencia del inters asociado con el comercio mundial de carne congelada Thomas Sutcliffe y Eugene Dominique Nicolle construyeron en Sidney, en 1861, la primera instalacin para la congelacin de carne que, sin embargo, no tuvo xito econmico. Fue necesario primero que se construyeran barcos provistos con instalaciones frigorficas, capaces de transportar la carne congelada desde los lejanos pases de ultramar hasta los mercados europeos. As, se comenz la construccin de instalaciones frigorficas en 1881 en Londres, y en 1882 se edifica la primera instalacin en Argentina. Una amplia cmara frigorfica construida en Chicago en 1878, dispona al principio solamente de refrigeracin por hielo, hasta que se le acoplaron cmaras frigorficas en 1886. La primera instalacin americana, equipada desde el

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    principio con mquinas frigorficas se construya en 1881 por la Mechanical Refrigeration Co., de Boston; rpidamente se sucedi la construccin de otras instalaciones en diferentes ciudades.

    Consumir energa es sinnimo de actividad, de transformacin y de progreso, siempre que ese consumo est ajustado a nuestras necesidades y trate de aprovechar al mximo las posibilidades contenidas en la energa. Desde las necesidades ms bsicas y primitivas (calentarse con una hoguera o cocinar los alimentos), a las ms modernas y