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ALMACENAMIENTOBAJO REGIMEN DE FRIO
BALANCE FRIGORÍFICO
ALMACENAMIENTOBAJO REGIMEN DE FRIO
TRANSMISION A TRAVES DE CERRAMIENTOS
Enfriamiento del producto
Calor respiración
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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)
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– Convección al ambiente interno (radiación despreciable).
2
BALANCE EN SUPERFICIE EXTERNA
Tpe
Flujo radianteincidente Φrs
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Flujo convectivoceΦ
Flujo radianteemitido desde muro rpΦ
reflejadoFlujo radiante
rsΦρ
peΦ
Te
TRANSMISION A TRAVES DE CERRAMIENTOSBALANCE EN SUPERFICIE INTERNA
piTiT
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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
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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
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CORRECCIONES POR RADIACIÓN SOLARINCREMENTOS [°C] EN TEMPERATURA EXTERNA
COLOR ESTE SUR OESTE TECHOPLANO
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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
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AISLANTES INDUSTRIALESPANELES
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CAMARAS DESMONTABLES
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CAMARASACCESORIOS
Pag 16 SUJECCIONESEQUILIBRADO
5
CALENTAMIENTO SUELO
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COEFICIENTES DE PELÍCULARANGOS DE VARIACIÓN
20
25
30[W/m2 ºC]
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EXTERIOR INTERIOR
SITUACIÓN
0
5
10
15
ESTIMACION EN FUNCION DE PERDIDAS
Flujo de perdidas:
T SU = QM Δ
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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]
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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
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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∑
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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∑
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ESPESOR DE AISLAMIENTOCOSTES DE EXPLOTACIÓNPotencia frigorífica para contrarestar la carga atraves de cerramientos
]m[kW/ T
ek p 2
Fa
aM τ
αΔ≈
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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
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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
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año] / [h T
T - T . . 365 . 24 = t
TTT =
ce.m.F
ce.m.FF
max
max
Δ
Δ′
τ
ττ
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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
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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
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p p p q pfrigorífico.
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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.
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CANALES DE PASO DEL AIRE
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DISTRIBUCION FORZADA DE AIRE
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DISTRIBUCION DE AIRE CANALIZADA
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FACTOR "K" DE UTILIZACIÓN DE CÁMARASCARGA NETA = K * CARGA BRUTA
SUPERFICIE[m2]
ALTURA[m]
SISTEMAMANUTENCIÓN K
< 100 < 4 Manual 0,56
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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
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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
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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
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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).