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Hola.Llevo ya un tiempo registrado en la web,pero hasta ahora sólo había entrado para informarme de alguna cosilla suelta y poco más.
Me llamo Carlos,soy estudiante de ingeniería eléctrica y ahora estoy con el proyecto final de carrera.Espero algún día poder ayudar a los demas en este foro pero,de momento,debido a mi nula experiencia y mis pocos conocimientos no me es posible.He estado mirando con el buscador pero no he encontrado solución a mis dudas,así que os cuento:
Como he dicho,estoy haciendo el PFC que es de la instalación de una central hortofrutícola.Como no tengo ni idea de frío,estoy atascado en el tema de las cámaras frigoríficas.Además mi tutor de proyecto tampoco me resuelve la duda.

Son dos cámaras de 24mx18mx10m=4320 metros cúbicos cada una(inventado por mí,porque el encargado de la nave no me dejó entrar a verlas).Las cámaras se usan para almacenar melocotón unos días y trasladarlo a la central(de punto de recogida,vamos).
He supuesto una temperatura exterior de 38ºC con 45% de humedad y temperatura interior 1ºC y 90% de humedad,que es lo que encontré que se ponía para melocotón.
Ahora va mi primera duda.Para calcular el calor por renovación de aire(hago 1 renovación/dia)necesito las entalpías interior y exterior.Mirando el diagrama psicrométrico me sale(si lo he hecho bien):
hint=2,4 Kcal/kg
hext=21 kcal/kg
Pero también encontré unas fórmulas en un libro que son:
hint=1kJ/kgºC * Tint + 2490kJ/kg * Eint + 1,92 kJ/kgºC * Eint * Tint
hext=1kJ/kgºC * Text + 2490kJ/kg * Eext + 1,92 kJ/kgºC * Eext * Text
Siendo E la humedad específica del aire.
Con esta formula,me sale:
hint=536kcal/kg
hext=285 kcal/kg
y según esto me da un ¿Calor negativo?Así que no sé si he aplicado mal la fórmula,si la fórmula está mal,si he mirado mal en el diagrama(porque de la fórmula a lo sacado en el diagrama varían mucho).

Mi otra duda está en el tema del equipo de frío.Pensaba que se calculaba el balance térmico y con esa potencia frigorífica se elegía un compresor,y con el COP de ese compresor sacar la potencia eléctrica,pero luego también mirando libros he visto que miran presiones que no sé de dónde se sacan,así que ya no sé cómo elegir el compresor.Como la potencia frigorífica es muy grande(me salen más de 500 kW frigoríficos) he leido que lo mejor es un compresor de tornillo y amoníaco como refrigerante,imagino que esto está bien.

Luego está el evaporador,que si no me equivoco lo que hay que calcular es la superficie de evaporación,y para eso necesito las temperaturas de evaporación,de entrada y salida del aire que no sé de dónde he de sacarlas.
En otro libro ponía que para elegir el compresor y el evaporador necesito la presión de aspiración a la que debe trabajar de acuerdo con la temperatura a obtener y la temperatura del medio enfriador en el condensador,que una vez más,tampoco sé como obtenerlas.

También me falta añadir al balance térmico el calor aportado por la iluminación de la cámara y por los motores del evaporador.
La iluminación,me dijo mi tutor que pusiera pantallas fluorescentes de 56 W,aunque no encuentro cómo calcular cuantas me hacen falta(porque imagino que he de conseguir un mínimo de lux).
El calor de los motores tampoco sé como calcularlos para ponerlos en el balance térmico si no tengo aún el evaporador a colocar y éste lo he de sacar según la carga térmica¿no?
No sé si me dejo alguna parte más del equipo que tenga que ver en el cálculo eléctrico,que es lo que me interesa.

Como veis son muchas dudas las que tengo,pero os lo agradecería si me pudierais echar un cable.
Perdonad el tostón y muchas gracias de antemano.Un saludo.

Hola,
El tema de frío industrial no es sencillo en mi opinión, así que si no has dado nada en la carrera de ingeniería eléctrica replanteaté esa parte del proyecto.
La carga térmica por renovación de aire es sencilla, solo tienes que multiplicar el volumen de aire (1 renovación del recinto al día) por la diferencia entre la entalpía del interior menos la del exterior. De esta forma te sale negativa porque le tienes que quitar entalpía (=energía) al aire húmedo para enfriarlo. (generalmente en termodinámica el calor negativo quiere decir que un sistema pierde calor).
Como bien dices te falta tener en cuenta otras cargas térmicas (transmisión por paredes, lucernarias,...) y así obtienes la carga térmica a compensar por la potencia del equipo frigorífico.
Ojo, la potencia del compresor no es la misma que la del equipo frigorífico. Para que te hagas una idea, los evaporadores dentro de la cámara frigorífica deben tener la misma potencia que la carga termica calculada y las unidades de condensación (los conjuntos compresor-válvula de expansión-condensador) deben disipar esa potencia (generalmente un poco más).
Respecto a presiones y demás, no se puede comentar en un post. Te recomiendo que te leas algún buen libro de frío industrial y repases la termodinámica, pero considero que esa parte del proyecto puede resultarte muy complicada.
Mira aquí a ver si sacas cosas en claro:
http://www.fpalzira.es/web/node/31
(el documento instalaciones frigoríficas te puede ser de ayuda para que te hagas una idea)

Un saludo y suerte

Gracias GHA por contestar tan rápido.
El proyecto que quería hacer era simplemente de alimentación a la nave desde una linea cercana e instalación eléctrica de la nave,pero mi tutor me dijo que era poco y que,al menos calculase las cámaras.Es muy fácil,me dijo...
El calor por renovación,como bien dices al ser negativo pierde calor,pero lo que yo pensaba,igual me equivoco,era que al renovar aire meto otro aire que está caliente y por tanto meto calor y no quito,que es el calor a tener en cuenta para sumar al balance ya que hay que enfriarlo también.Por eso pensaba que debería ser positivo al igual que los demás calores del balance.
Los calores de transmisión por paredes ya los tenía calculados,creo que sólo me faltan los de iluminación y motores del evaporador(bueno y el de renovación de aire,que como he dicho no se si está bien).
De tu mensaje deduzco,si no he entendido mal,que la potencia total del balance es la que debe tener el evaporador.Aunque no sé el calor de los motores si aun no tengo el evaporador y éste depende del balance térmico,la pescadilla que se muerde la cola...
Bueno,miraré el enlace que me has puesto(muchas gracias también por eso),a ver si ahí puedo ver cómo calcular la potencia del compresor y resolver otras dudas.Si no,ya preguntaré otra vez.
Saludos y muchas gracias otra vez.

- La carga de renovación del aire es positiva, lo que pasa es que estas haciendola al revés. Es (entalpia del aire exterior - entalpía del aire interior) x caudal másico del aire

- La carga térmica de alumbrado y personas se halla multiplicando la potencia eléctrica en watios por el tiempo estimado (en horas) de encendido/permanencia, y después lo divides por 24.

- Evidentemente, la carga térmica por ventiladores no la puedes saber dado que aún no han sido seleccionados. Debes además tener en cuenta el desescarche si lo haces por resistencias eléctrica dado que es una carga importante que no te he oído nombrar. Lo que se hace es determinar estimativamente y de manera provisional dicha carga, supones un balance térmico total 20% mayor al que tienes hasta ahora, con este balance seleccionas el evaporador en las condiciones de trabajo y ya sabras de los modelos elegidos las potencias de ventiladorees y de desescarche.

- Finalmente, para saber la carga térmica final se suma a la que tenías la carga generada por estos últimos: se calcula igual que el alumbrado, potencia por tiempo desescarche/funcionamiento ventiladores (en horas) dividido entre 16 (horas estimadas que funcionará el equipo frigorífico).

- Vuelves a seleccionar evaporadores si la primera estimación se quedo corta o larga, así hasta obtener los reales.

SALUDOS

Gracias por tu mensaje,roverman.
La carga de renovación de aire la hago como tú dices:[entalpia del aire exterior - entalpía del aire interior] x caudal másico del aire;pero la duda que tengo es que me sale positivo cuando lo miro en el diagrama psicrométrico (me salen valores de entalpía aire interior=2,4 kcal/kg y entalpía aire exterior 21 kcal/kg),pero son unos valores nada cercanos a cuando lo calculo con las fórmulas que he puesto en mi primer mensaje,donde la entalpía del aire interior = 536 kcal/kg y la entalpía del aire exterior = 285 kcal/kg y con estos otros valores me sale negativo.
No sé qué par de valores están bien,porque con unos me sale negativo y con los otros positivo pero son valores muy distintos un par del otro...

La carga térmica la he puesto también en mi primer mensaje,me salen más de 500 kW frigoríficos, sin haber contado aún los calores por iluminación y por los motores del evaporador que según deduzco de tu mensaje tendrá que ir con resistencias de desescarche.
Así que se supone un porcentaje superior,gracias por esta información y por tu explicación,me da mucha luz en ese dilema.
Gracias otra vez,un saludo.

Las formulas las desconozco, o no las aplicas bien o son erróneas. Lo que si puedo decirte es que las entalpías del aire que has tomado del diagrama, SI que son correctas para las condiciones que planteaste. Sería pues (21-2,4) X CAUDAL MÁSICO ( recuerda cambiar las Kcal a KJ para obtener el resultado en Kw)

saludos

Aprovechando este tema, os voy a hacer una pregunta a ver si me la podeis resolver;

Estoy realizando el calculo de la carga termica para realizar una instalacion con cuatro tuneles de congelado y dos camaras de conservacion, y creo recordar que cuando se hallaba la carga termica por transmision a traves de las paredes de la carga, si no sabiamos nada de la camara, podiamos tomar, que el maximo permitido de transmision es de 6,7 W/m2 pero no recuerdo si era asi o no, he estado buscando por internet y la verdad es que no encontre nada.

Un saludo

xesteira escribió:Aprovechando este tema, os voy a hacer una pregunta a ver si me la podeis resolver;

Estoy realizando el calculo de la carga termica para realizar una instalacion con cuatro tuneles de congelado y dos camaras de conservacion, y creo recordar que cuando se hallaba la carga termica por transmision a traves de las paredes de la carga, si no sabiamos nada de la camara, podiamos tomar, que el maximo permitido de transmision es de 6,7 W/m2 pero no recuerdo si era asi o no, he estado buscando por internet y la verdad es que no encontre nada.

Un saludo

¿Acaso la carga por transmisión, es la unica caraga térmica a considerar?. Sin datos de la cámara, poco podrás diseñar

SALUDOS

roverman escribió:

xesteira escribió:Aprovechando este tema, os voy a hacer una pregunta a ver si me la podeis resolver;

Estoy realizando el calculo de la carga termica para realizar una instalacion con cuatro tuneles de congelado y dos camaras de conservacion, y creo recordar que cuando se hallaba la carga termica por transmision a traves de las paredes de la carga, si no sabiamos nada de la camara, podiamos tomar, que el maximo permitido de transmision es de 6,7 W/m2 pero no recuerdo si era asi o no, he estado buscando por internet y la verdad es que no encontre nada.

Un saludo

¿Acaso la carga por transmisión, es la unica caraga térmica a considerar?. Sin datos de la cámara, poco podrás diseñar

SALUDOS

Ya se que ademas de la carga por las paredes, tambien hay que considerar las perdidas por enfriamiento y congelacion, por maduracion y fermentacion, por renovacion de aire, por el calor desprendido por los motores de los ventiladores de los evaporadores y equipos auxiliares, las del calor desprendido por las personas, la de la iluminacion y las de las necesidades por servicio.

Me referia a si alguien me podia indicar si el valor de 6,7 W/m2 viene en algun sitio o si salio de mi imaginacion.

Un slaudo

xesteira escribió:
Me referia a si alguien me podia indicar si el valor de 6,7 W/m2 viene en algun sitio o si salio de mi imaginacion.

Un slaudo

A mí me suena haber leido 8 W/m2,pero no te lo puedo asegurar.Los que realmente controlen del tema te lo podrán corroborar o desmentir.
Saludos.

Downbound escribió:Mi otra duda está en el tema del equipo de frío.Pensaba que se calculaba el balance térmico y con esa potencia frigorífica se elegía un compresor,y con el COP de ese compresor sacar la potencia eléctrica,pero luego también mirando libros he visto que miran presiones que no sé de dónde se sacan,así que ya no sé cómo elegir el compresor.Como la potencia frigorífica es muy grande(me salen más de 500 kW frigoríficos) he leido que lo mejor es un compresor de tornillo y amoníaco como refrigerante,imagino que esto está bien.

Luego está el evaporador,que si no me equivoco lo que hay que calcular es la superficie de evaporación,y para eso necesito las temperaturas de evaporación,de entrada y salida del aire que no sé de dónde he de sacarlas.
En otro libro ponía que para elegir el compresor y el evaporador necesito la presión de aspiración a la que debe trabajar de acuerdo con la temperatura a obtener y la temperatura del medio enfriador en el condensador,que una vez más,tampoco sé como obtenerlas.

También me falta añadir al balance térmico el calor aportado por la iluminación de la cámara y por los motores del evaporador.
La iluminación,me dijo mi tutor que pusiera pantallas fluorescentes de 56 W,aunque no encuentro cómo calcular cuantas me hacen falta(porque imagino que he de conseguir un mínimo de lux).
El calor de los motores tampoco sé como calcularlos para ponerlos en el balance térmico si no tengo aún el evaporador a colocar y éste lo he de sacar según la carga térmica¿no?
No sé si me dejo alguna parte más del equipo que tenga que ver en el cálculo eléctrico,que es lo que me interesa.

Como veis son muchas dudas las que tengo,pero os lo agradecería si me pudierais echar un cable.
Perdonad el tostón y muchas gracias de antemano.Un saludo.

Hola,

Por si te sirve de ayuda, la selección de compresor, evaporador y condensador se hallan mediante el estudio de presiones, temperaturas y entalpias sobre el diarama P-h del refrigerante que quieres utilizar. En tu caso el NH3, pero puedes utilizar otros refrigerantes.

Hola,después de tener aparcado el proyecto un tiempo por problemas personales y de haber perdido el disco duro del pc con parte de info por un microcorte(parece que me ha mirao un tuerto )He vuelto a retomarlo y tengo algún que otro lio.
Me leí el enlace que me pasó GHA y calculo los evaporadores como me dice roverman el problema viene a la hora de los catálogos.Según veo,si no me equivoco,se coge la humedad de la cámara y con eso sacas la DT y restando la DT a la temperatura de cámara tienes la temperatura de evaporación,y luego con la DT y la temperatura de cámara se tiene un factor de corrección para la potencia del evaporador.
Bien pues,en algunos catálogos no está la gráfica humedad/DT en otros no me sale curva en la gráfica del factor de corrección para los datos que tengo,otros no son para amoníaco...
No sé igual me estoy matando mucho la cabeza y no es tan complicado o yo que sé.
Luego el condensador he leído que la temperatura de condensación se coge temperatura ambiente más 14ºC(pensaba en poner un evaporativo) no sé si es del todo correcto o no.

Enric Fronti,he intentado lo que comentas del diagrama(supongo que te refieres a dibujar el ciclo en el diagrama y sacar los datos de los diferentes estados y a partir de ahí elegir componentes con esos datos) pero el único diagrama que he encontrado un poco aceptable es el sacado del programa CoolPack y no veo manera de sacar los datos exactos.
Lo que he hecho es tirar de tablas de saturación del amoníaco y calculando a mano cogiendo como estados
1 salida evaporador
2 entrada condensador
3 salida condensador
4 entrada evaporador
y dato de partida Temperatura de evaporación,sabiendo h3=h4 he ido sacando datos pero me faltan los del estado 2,no sé si puedo considerar el compresor adiabático para que s1=s2

Bueno,si me podéis echar un cable os lo agradecería.Como he dicho,igual me la estoy cogiendo con papel de fumar(como diria un profesor que tuve) y no hace falta tanto,no sé.Por eso os pregunto a vosotros que sabéis bien de esto...
Saludos!

Con la DT, la temperatura interior de la cámara o la de evaporación (según catálogo) y la potencia frigorífica seleccionas el evaporador correcto. Debes respetar los factores de corrección del fabricante para ajustar la potencia frigorífica, suelen ser varios (higrometría, refrigerante, aletas, etc.). Aquí poco te puedo ayudar ya que se trata de una selección por catálogo y es cuestión de interpretarlo bien.

Al emplear Amoniáco serán evaporadores especiales de acero o aluminio, ya que el cobre es incompatible. Emplear amoniáco en la refrigeración de productos alimenticios no me gusta, preferiría otros refrigerantes, incluido secundarios como agua-glicolada. Las fugas de amoniaco son peligrosas para las personas y estropean el producto refrigerado.

La potencia frigorífica es muy grande, te aconsejo diseñes una central frigorífica con un rack de compresores y repartir la carga entre varios evaporadores.

SALUDOS

El coolpack es muy buen programa.
Necesitas tiempo para interpretar los datos, pero es completísimo.
Mira bien el manual, que hay varios ejemplos.
Suerte.

Buenas,

El Coolpack es un programa muy completo.

Downbound,

Si no te aclaras con el Coolpack, puedes hacer un calculo aproximado con un diagrama P-h del amoniaco, supongo que no te distanciaras tanto de los resultados que te puede ofrecer el Coolpack. Aunque siempre es mas exacto con el programa.

1. Entiendo que ya has calculado la temperatura a la que tienes que evaporar para conseguir la temperatura deseada en la cámara frigorífica. Trazas la recta i le aplicas un subenfriamiento de -5ºC para asegurarte que entras en fase gas completamente.

2. A priori puedes considerar una eficiencia isentrópica del 75%, para hacer una caso más desfavorable.

3. Trazas la temperatura de condensación en función de la temperatura máxima exterior a la puedas encontrarte en el exterior, por ejemplo condensar a 40ºC o 35ºC. Si bajas mucho la tempertura de condensación y en verano en la ubicación de las cámaras el aire exterior supera la temperatura de condensación de diseño, no funcionará la instalación.

4. Una vez cerrado el ciclo puedes leer en el diagrama las entalpias, y realizar los sencillos calculos para obtener la potencia frigorífica del evaporador y del condensador, la potencia necesaria del compresor y el COP de la instalación.

Con estos datos seleccionas las baterias y el compresor