Modulo IV
Las Instalaciones
La legislación la clasifica en
Menos de 3KG categoría (E)
Entre 3Kg y 6Kg hemeticamente cerrados categoría (D)
Nota
Es aquella que pierde 3g al año y tiene que tener la pegatina que ponga hermeticamente sellado)
Si no fuese hermeticamente sellado desde 3Kg hasta 30Kg ( no incluidos) categoría ( C)
De 30Kg hasta 300Kg (no incluidos) categoría (B)
Y de 300Kg o mas seria categoría (A)
Para los de categoría E y D prácticamente no hay que hacer nada una revisión al año (no obligatoria)
Para la C una visita de control de fugas al año
Para la B Visita obligatoria cada 6 meses y si tiene detector de fugas que funcione bien una visita al año (El detector de fugas no es obligatorio)
Para la categoría A la visita es cada 6 meses incluido el detector de fugas (En esta categoría el detector de fugas es Obligatorio)
Control de Fugas
Como detectar Fugas
Métodos indirectos→ Se basa en leer los parámetros para interpretar correctamente el ciclo frigorífico en el diagrama de Moliere
Métodos Directos→ Se utilizan todos los medios Eléctricos químicos de todo tipo que nos permiten
Agua y Jabón
Mediante combustión(Con un mechero)
Sistemas Eléctricos (Se trata de un dispositivo electrónico con una antena semirigida que tiene un sensor especifico para ese Gas)
Método Químico (es un producto que se introduce en el circuito frigorífico y donde hay una fuga deja un rastro brillante
La ley obliga a hacer una prueba de estanqueidad normalmente con Nitrógeno Seco
La normativa indica que esa presión tiene que ser superior a la de trabajo
Según normativa de gases es correcto
Según la normativa en plantas e instalaciones frigoríficas y de recipientes a presión y fabricantes tiene que subir por encima de las presiones de trabajo
Una maquina que no este dada de alta hay que darla de alta y etiquetarla Herméticamente cerrada
Tipo de refrigerante
Cantidad de refrigerante
Nota
Por cada circuito independiente
Aceites
La mision de aceite es lubricar no refrigerar en principio tiene que ser miscible pero podria ser no miscible
Que sea altamente dielectrico en particular para compresores hermeticos y semihermeticos si no fuera asi favoreceria las fugas o arco de corriente entre 2bobinas
Debe tener la viscosidad adecuada en las condiciones de trabajo necesarias
Debe ser lo mas estable posible para diferentes temperaturas
Debe se lo menos hidrofilo posible (absorva poca umedad)
Problemas del aceite
Incompatibilidad con el refrigerante
Facilidad de degradacion por acidez generacion acidos en presencia de la humedad
Tipos de Aceites
Minerales
Sinteticos
Poli Alquil Glicol (PAG)
Poli Alquil Bencenico
Polioil Ester (POE)
Ciclo Frigorifico
Evaporador ev +4
407c A/A
Subenfriamiento 10ºC
Recalentamiento 5ºC
Ref. Puros
A/A→ Recalentamiento = 5ºC – 10ºC
Refrigeracion → Recalentamiento = 3ºC – 5ºC
Ref. Mezcla
A/A → Recalentamiento = (5ºC – 10ºC) + Deslizamiento
Refrigeracion → Recalentamiento = (3ºC – 5ºC) + Deslizamiento
Segun las necesidades del producto asi nacera la maquina que necesitamos
servacion
Maquinas:
T>0ºC Camaras +
Alta Temperatura = 16ºC → 7ºC
Media Temperatura = 7ºC → -1ºC
T< 0ºC Camaras -
Baja Temperatura = -1ºC → -40ºC
Muy Baja Temperatura = < -40ºC
Camaras Positivas → Temperaturas por encima de 0ºC
Camaras Negativas → Temperaturas por devajo de 0ºC
Las de Altas Temperaturas
Respecto de los procesos o destinos o Aplicaciones de las camaras
Conservacion de los Frescos
Temperatura de conservacion (Me la da el Producto)
Humedad relativa (Me la da el producto por la ΔT entre la de la camara y la temperatura del evaporador)
Conservación de Congelados
Tuneles de Cogelados → Las temperaturas suelen estar entre (-1ºC y -2ºC)
Para la conservacion de congelados primero pasara por un tunel de congelacion
La Relacion de ΔT→ Humedad Relativa
Esta curva varia segun el fabricante el producto varia segun evaporador
ΔT = T. Camara – T. Evaporarador
Desescarche→ proceso de la eliminacion del hielo del evaporador cuando la temperatura de evaporacion sea por debajo de 0ºC
En camaras positivas→ para la maquina asi se hara el desescarche (Hay que tener encuenta la parada de la maquina)
Gas Caliente → El compresor estara funcionando y el gas que sale del compresor lo metemos directamente al evaporarador (No deve llegar este gas caliente a lavalvula de expansion entrara despues de ella)
Resistencia electrica → para la maquina y en ese momento conecto las resistencias que van en el evaporarador introducidas en las aletas
Es imprescimdible vaciar el evaporador para hacer el desescarche con las resistencias habra que poner una valvula solenoide en la linea de liquido
El desescarche nos lo manda una sonda de evaporacion pero se suele hacer por un reloj de desescarche
Este reloj tiene dos funciones
Por un lado es reloj → Manda la hora de inicio de desescarche
Por otro es Temporizador → Nos para el desescarche
El tiempo de desescarche depende de la camara normalmente son 4 desescarches por dia
Hay otros desescarches por Ejem.
Salpicadura por agua caliente (Agua con salmuera , agua normal pulverizada o se deja chorrear el agua no es necesariamente caliente puede ser a temperaturaambiente de red
En las camaras negativas → en la bandeja de desague o tuberia de desague tambien hay congelada para su desescarche hay tambien resistencias para bandejas ytuberias de desague ( no tiene nada que ver con las del evaporador) van controladas con un termostato o un reloj de desescarche para que cuando la camara estepor debajo de 0ºC funcione y asi no se obtruyan tanto la bandeja como la tuberia esta resistencias van por longitudes son dos hilos paralelos
Puede aber dos resistencias mas una en el borde de la puerta y otra en el suelo de la camara
En el marco de la camara para quitar el hielo que se forme en el borde de la puerta y asi no impidiera que no se pueda abrir la puerta (conectada a untermostato) funciono cuando la camara baje a 0ºC
En el suelo de la camara porque al estar mu fria y con salpicadura de la camara podriamos resbalar y hacernos daños esta funcionara cuando baje de 0ºCnormalmente
Cargas Termicas para Una Camara de Refrigeración Comercial
CRITERIOS GENERALES
Para mantener fría una cámara y todo lo que está contenido en ella, es necesario
extraer el calor inicial y después el que pueda ir entrando en la cámara, por bien
aislada que esté.
El requerimiento total de refrigeración, Qtotal, puede establecerse como sigue:
Qtotal = Qproductos + Qotras fuentes
Para estos términos pueden emplearse como unidades las Kcal/h, W o Kw.
Qproductos representa los sumandos necesarios que tienen en consideración la
carga térmica a eliminar procedente del calor sensible, del calor latente de
solidificación, de las reacciones químicas, del embalaje y del calor absorbido para la
congelación del agua de los alimentos o productos que se desea refrigerar.
Qotras fuentes incluye entre otros los flujos de calor a través de los cerramientos
de la cámara por transmisión de paredes, suelo y techo
CALCULO DE LAS CARGAS TÉRMICAS DE UNA CÁMARA
Para optimizar las dimensiones y características técnicas de un evaporador y de
una instalación frigorífica en general es necesario considerar, como ya se ha
apuntado, los siguientes factores.
— Flujo de calor a través de los cerramientos.
— Entrada de aire exterior en la cámara.
— Calor liberado por la iluminación interior.
— Calor liberado por las personas.
— Calor de los ventiladores del evaporador, si los hay, para la circulación forzada
del aire.
Conservación de Frescos (Nevera)
Que temperatura y que Humedad Relativa => (Todo del producto)
Como se a que temperatura que tiene el producto tengo que saber a que temperatura que llevarlo
Refrigeración de alimentos:
Su evaluación es muy sencilla ya que sólo depende de las temperaturas inicial y
final, de su calor específico y de su peso.
QR = m.ce.(Δt)
Siendo:
m = Masa diaria de alimentos introducidos (kg/día).
ce = Calor específico en kJ/(kg . K) o Kcal/(kg . °C).
Δt = Diferencia de temperatura (K) o (°C).
Transmisión de calor a través de paredes y techo
La tasa total de calor que entra en la cámara por transmisión a través de paredes
y techo, viene dada por la expresión:
Qc = K . S .Δ t
Siendo:
Qc = Tasa de calor en (W) o (Kcal/h) según los datos.
S = Superficie de cada cerramiento en m2.
K = Coeficiente de transmisión de pared o techo W/(m2.K), o
Kcal/(h.m2.°C).
Δ t = Diferencia de temperatura exterior e interior de la cámara en K o
en °C.
En Frió Comercial
Qp=K`*S
A Mayor salto de temperatura Mayor espesor
K´ Suele estar entre 6 y 9
Calculo de las cargas térmicas de una cámara
Para optimizar dimensiones y características del evaporarador
Flujo de calor a través de los cerramientos
Entrada de aire exterior en la cámara (viene en una tabla en frió comercial)
Calor liberado por la iluminación interior.
Si fuera por bombillas normales→ las potencias a refrigerar serán las mismas que las de ilimunación
Eje. 1000W en iliuminación y 1000w en potencia frigorífica
Calor liberado por las personas.
En función a la temperatura que este la cámara
Si estamos a -40ºC sera mayor la emisión de calor de las personas que si estamos a 25ºC
Tenemos tablas para conocer la potencia calorífica de las personas viene dada en vatios (W)
Calor de los ventiladores del evaporador, si los hay, para la circulación forzada
del aire.
Siempre por día
Todos estos factores hasta aquí enumerados constituirían el sumando de «otras
fuentes».
Además tendríamos:
Refrigeración de alimentos en distintas etapas.
Calor de respiración de frutas y verduras.
Forma parte del proceso de maduración de esas frutas y verduras
Lo valoramos con una Tabla
Calor de mercancía y su embalaje.
Ce*m*ΔT=> Depende de su embalaje Cartón
Madera
Metal
etc
En cuanto a conservación de congelados seria igual excepto (La humedad relativa se bajan 10ºC
En Congelación
La bajada de temperatura del producto hasta el valor que corresponde que no es necesariamente la temperatura de congelado
Eje. Una lechuga esta a 20ºC y tengo que llevarla a -40ºC
La lleva a -1ºC a que la congelo y la llevo a -40ºC
Componentes específicos de refrigeración comercial
Estos componentes los tendría una instalación de refrigeración industrial si lo combina la nomenclatura
El regulador KVP (Danfoss) (EPR) se monta en la línea de aspiración después del evaporador y se utiliza para:
Mantener una presión de evaporación constante y por tanto una temperatura constante en la superficie del evaporador.
Proteger contra una presión de evaporación demasiado baja
Diferencia la presión de evaporación en una instalación frigorífica con un sólo
compresor y varios evaporadores con diferentes temperaturas de evaporación.
Válvula KVL
Cierre cuando la presión sube de un determinado valor
Se pone en la aspiración del compresor
La regulación no es por presión si no por intensidad (tarada a la intensidad nominal)
Control de Condensación
El control de condensación la válvula de expansión sin un mínimo de presión no funciona en invierno no funciona la válvula de expansión por que el salto de presión es muy pequeño
Regulando las velocidades del ventilador (cuando las cambiamos metemos mas o menos aire condensador)
Dividir el condensador en partes=> si me deja la presión quito partes del condensador y si sube la presión añado condensadores (su control es por termostato excepto la ultima parte que se hace por presos-tato)
Forzar a que la presión del condensador este elevada poniendo una válvula que me limite la presión a la baja similar a la KVP
Válvula KVR
Limita la presión del condensador cuando el condensador baja de una determinada presión la KVR se cerrara para elevar la presión
Válvula NDR
Si sobrepasa el nivel de tarado de esa válvula abrirá para que a la válvula de expansión le llegue el refrigerante necesario
A presiones en salida del compresor y presión del calderin funciona cuando la aspiración es elevada
El tarado de la KVR sera el de trabajo de la válvula de expansión si a partir de 8Bares hacia abajo funciona mal el tarado de la KVR sera 8 bares
Válvula LAC
Válvula de 3 vías (KVR, NDR) dos en una
Todos estos sistemas tienen su equivalencia en frio industrial
PM1=> Permite un control pilotado de un parámetro ( KVR, KVL, KVP)
PM3=> Permite un control pilotado de 3 parámetros (KVR, KVL, KVP)
(Normalmente no cierra del todo)
Válvula KVC
Permite la Parcialización del compresor (La válvula KVC se monta normalmente en una tuberia Bypass entre linea de descarga y linea de aspiración del compresor)
Válvula CPCE
Válvula de regulador de presión
Válvula TE
Válvula de expansión
LG
Distribuidor (Liquido y Gas)
Los reguladores tipo KV
El KVP se utiliza como regulador de la presión de evaporación.
El KVR se utiliza como regulador de la presión de condensación.
El KVL se utiliza como regulador de presión de aspiración.
El KVC se utiliza como regulador de capacidad.
El NRD se utiliza como regulador de presión diferencial y como regulador de la presión del recipiente.
El KVD se utiliza como regulador de presión de recipiente.
El CPCE se utiliza como regulador de capacidad
Danfoss---------------------Sportland
KVP-------------------------ORIT--------------------PM1---PM3
KVL-------------------------CRO---------------------PM1---PM3
KVR-------------------------ORI------------LAC-----PMI---PM3
NRD-------------------------ORD----------LAC
Eje. De elección de componentes
20000 Kcal/h
R134-a
Presiones 11 bares y 1 bar ( de manómetro)
Elección del Evaporador (compacto tipo PD)
Filetes Frescos=> Temperatura 0ºC/-1ºC
=> Humedad Relativa 90%
Potencia del Evaporador
Qc=Q/Fc=20000Kcal/h/0,65=30700Kcal/h
Pev=30700*0,97=29700Kcal/h
Kw=29700/860=34,534Kw
Se colocan 3 evaporadores de 11960W
11960*3=35900W potencia para el compresor
Elección del compresor
Elección del condensador
Eficiencia de transmision y tamaño
P= Calor total del condensación a disipar
Pev=G*Δhetalpia evaporador
G=Pev/Δhetalpia evaporador
Potencia de condensación=P=G*Δhetalpia Condensación
P1=P/(c1*c2*c3*c4)
Válvula de Expansión
Tipo de gas refrigerante
Gama ºC
Es una válvula por evaporador
Qn=Qo*Kt*KΔp
Qo=potencia del Evaporador
Qn= Potencia de la válvula de expansión
KΔp= Es salto de presiones entre Alta y Baja
Escogeremos la válvula de expansión siempre por debajo de la potencia nominal que necesitamos
Nota
Si escogemos una superior la válvula de expansión no podrá expandir todo el refrigerante y llegara liquido al compresor
Diagrama Psychrometrico del Aire Húmedo
Todas las sustancias (puras y mezclas) tienen su diagrama de Moliere también tiene su diagrama Psychrometrico
A diferencia del diagrama de Moliere este es a un bar de presión
Todos los componentes gaseosos del aire son incondensables excepto el agua
Hay 2 diagramas de Moliere
Aire Seco (100% Incondensable)
Aire Húmedo (Nos vale para respirar)
Nunca podemos estar debajo del agua para vivir (Agua liquida)
Parámetros del diagrama Psychrometrico
Pasos de 1 bar
Partimos del Aire seco pero la metemos agua por que lo necesitamos para respirar
Propios de los gases
Energía (Entalpia)
Temperatura
Humedad Relativa
Cantidad de agua que tiene respecto a la cantidad de agua que podría tener
Temperatura de Bulbo húmedo 100% agua
Temperatura de Bulbo Seco 0% agua
Volumen especifico (volumen cubico)
La temperatura de bulbo húmedo e la misma de Humectacion
Valores Necesarios
Temperatura Bulbo Seco
Temperatura Bulbo Húmedo
Temperatura Humedad Relativa
Procesos
De Calentamiento=> Una linea de temperatura horizontal ( aumenta la temperatura y la humedad absoluta no varia)
De Enfriamiento=> Una linea horizontal de derecha a izquierda
A calor Sensible=> Linea Horizontal temperatura no varia
A calor Latente=> linea vertical hacia arriba sera latente positivo (darle calor para condensar agua) Linea vertical hacia abajo sera latente negativo (quita calorpara condensar agua)
Variación entre 2 puntos del 1 al 2
De entalpia de cantidad de agua volumen especifico humedad relativa
Factor de calor sensible FCS=Qs/Qt
Factor de calor latente FCL=Ql/Qt
Una linea de temperatura hasta el semicirculo te da el factor de calor sensible
Variación entre 2 puntos del 2 al 1
Los valores no cambian
Llevo una linea horizontal del punto 2 hasta la linea de bulbo húmedo y bajo quitando agua hasta que cruza con el punto
la única manera de sacar el aire es enfriarlo
Temperatura de Roció
Es la temperatura a la que empieza a condensar el vapor de agua en el punto de evaporación
Empieza a llover entre el 80%-85% de Humedad Relativa
Potencia frigorífica de la cámara
Evaporador según la potencia frigorífica
Evaporador o varios→ Depende de los productos y como tengo que distribuir el aire
La Temperatura a la que esta la cámara→ Si el producto necesita una Humedad Relativa esta es la que me da la Temperatura de Evaporación (ΔT de laEvaporación y la cámara), según las tablas del fabricante del evaporador en el gráfico
Dependiendo del refrigerante y del fabricante tendremos que escoger el evaporador según el fabricante nos dará la potencia nominal del evaporador el cuerpo de la
Ahora seleccionamos la potencia real del evaporador por encima de3 la potencia nominal (El inmediato superior) con la potencia del evaporador elegida buscamos los demás componentes
Compresor→ Según las tablas o catálogos del fabricante con el refrigerante, de evaporación y la potencia frigorífica igual o superior a la potencia Evaporador
Válvula de Expansión→ Tipo de refrigerante Temperatura de Evaporación ΔT Condensador (En algunos casos) y con esto buscamos la Potencia Frigorífica (pordebajo de la del Evaporador)
Si es Termostatica normalmente hay que seleccionar el cuerpo de la válvula y el orificio calibrado
Condensador→