Herramienta Informatica Para Sistema de Refrigeracion

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HERRAMIENTA INFORMATICA PARA SISTEMA DE REFRIGERACION 1. INTRODUCCION.- El gran numero de variables involucradas en el diseño y explotación de los SR, hacen muy difícil establecer la naturaleza y la magnitud de su influencia en el funcionamiento de estos sistemas a menos que se cuente con una herramienta informática solvente y especifica, dentro de este escenario el Laboratorio tienen al COOLPACK como programa de naturaleza académica referente para la materia. 2. OBJETIVOS.- Se hará el uso del programa CoolPack para introducirnos en el análisis de las características y naturaleza de las variables de los SR. - Características mas relevantes de los diferentes arreglos de los SR disponibles en el CoolPack. - Evaluación de las ventajas y desventajas en las prestaciones de los diferentes arreglos de los SR disponibles en el CoolPack.programa. - Resolución manual comparada con el CoolPack de un arreglo de sistema de refrigeración disponible en el programa. - Análisis de la incidencia en las prestaciones de los arreglos de refrigeración referidos al uso de diferentes tipos de refrigerante. 3. FUNDAMENTO TEORICO.- Grupo de las verduras Las hortalizas comprenden a todas las plantas herbáceas, que se cultivan en huerta y que se destinan a la alimentación ya sean crudas o cocidas. Las verduras forman un grupo de alimentos, dentro de las hortalizas, que poseen un aroma y color característicos en los que normalmente la parte comestible está formada por sus órganos verdes. La parte del vegetal utilizada también varía: las acelgas, espinacas y lechuga son hojas. El apio es un tallo y la coliflor y alcachofa son flores.La

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HERRAMIENTA INFORMATICA PARA SISTEMA DE REFRIGERACION

1. INTRODUCCION.-

El gran numero de variables involucradas en el diseño y explotación de los SR, hacen muy difícil establecer la naturaleza y la magnitud de su influencia en el funcionamiento de estos sistemas a menos que se cuente con una herramienta informática solvente y especifica, dentro de este escenario el Laboratorio tienen al COOLPACK como programa de naturaleza académica referente para la materia.

2. OBJETIVOS.-

Se hará el uso del programa CoolPack para introducirnos en el análisis de las características y naturaleza de las variables de los SR.

- Características mas relevantes de los diferentes arreglos de los SR disponibles en el CoolPack.

- Evaluación de las ventajas y desventajas en las prestaciones de los diferentes arreglos de los SR disponibles en el CoolPack.programa.

- Resolución manual comparada con el CoolPack de un arreglo de sistema de refrigeración disponible en el programa.

- Análisis de la incidencia en las prestaciones de los arreglos de refrigeración referidos al uso de diferentes tipos de refrigerante.

3. FUNDAMENTO TEORICO.-

Grupo de las verduras

Las hortalizas comprenden a todas las plantas herbáceas, que se cultivan en huerta y que se destinan a la alimentación ya sean crudas o cocidas.Las verduras forman un grupo de alimentos, dentro de las hortalizas, que poseen un aroma y color característicos en los que normalmente la parte comestible está formada por sus órganos verdes.La parte del vegetal utilizada también varía: las acelgas, espinacas y lechuga son hojas.El apio es un tallo y la coliflor y alcachofa son flores.La remolacha y zanahorias son raíces.El tomate, la berenjena y el calabacín son frutos. El ajo, la cebolla y el puerro son bulbos.

Composición

Agua ....................... 85-95%Glúcidos ................... 1-10%Fibra ...................... 1-5%Proteínas y lípidos ........ 1%Vitaminas .................. beta-caroteno (pro-vitamina A), vit. C, vits. grupo B.Sales minerales ............ Mg, K, Na, Fe, Ca.

Valor calórico: 20-60 Kcal/100g dependiendo de su contenido en glúcidos. La mayoría no superan las 40 Kcal.

Glúcidos:

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Su contenido en azúcares varía, hacemos por lo tanto una clasificación según el contenido en glúcidos.

Menos del 5%: acelgas, espinacas, lechuga, espárragos, tomate, pimiento, coliflor, apio, etc.

Entre el 5-10%: zanahorias, cebollas, remolacha, calabacín, puerros, etc. Más del 10%: guisantes frescos y ajos.

Fibra: Varios componentes de la fibra vegetal están representados en verduras: celulosa, hemicelulosa y lignina. La fibra contenida en los alimentos no se absorbe por nuestro aparato digestivo, pasa al intestino grueso donde capta agua, por lo que aumenta el volumen de las heces favoreciendo el tránsito a través del intestino. Es necesario saber que es una de las mejores formas de evitar el estreñimiento y prevenir otras patologías más graves.

Vitaminas: Beta-caroteno o provitamina A: Son más ricas en esta vitamina, las partes

más coloreadas del vegetal, por ej. en la lechuga sería más nutritiva las hojas verdes. Los beta-carotenos no se acumulan en el organismo a diferencia de la vitamina A que se puede acumular y ser perjudicial. Los beta-carotenos tienen propiedades antioxidantes, que como ya sabemos impiden la formación de radicales libres, de esta forma nos protegen contra el envejecimiento, enfermedades coronarias y contra algunos tipos de cáncer.

Vitamina C: La concentración de vit.C puede variar entre 25-50 mg/100g del vegetal.Esta vitamina se oxida fácilmente, llegando a reducir su concentración a un 50%. Esta vitamina igual que la anterior es un poderoso antioxidante.

Vitaminas grupo B: Ácido fólico presente en la hojas de los vegetales, de ahí su nombre.Su carencia produce trastornos digestivos y anemia. También contienen vitamina B1 y B2.

Minerales: La mayoría de los vegetales contienen mucho K (potasio) y poco Na (sodio).Normalmente no hay carencia de este mineral pues los alimentos los contienen en cantidad suficiente. El problema surge cuando se recomienda una dieta pobre en potasio.Algunas verduras son ricas en hierro (acelgas, espinacas, tomate), pero sabemos que el hierro presente en vegetales, se absorbe peor que el contenido en alimentos de origen animal.También son ricas en calcio entre 50-150 mg/100g. (Acelgas, espinacas, lechuga).

Valor calórico: Ya hemos dicho que puede variar, según su contenido en glúcidos.Normalmente tienen un valor calórico muy bajo, pero puede oscilar desde 20 Kcal./100g de los espárragos hasta 60 Kcal./100g de las habas.

Recomendaciones: Se aconseja tomar dos raciones de este grupo, a ser posible una de ellas cruda, para que no haya pérdidas de vitaminas ni de minerales y asegurar la ingesta de fibra.

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1. Se lavaran las verduras antes de cortarlas.

Conservación y consumo

La conservación de las hortalizas y verduras frescas es tan importante como su compra. Una conservación correcta tanto en las condiciones como en el tiempo influyen en su calidad y en su valor nutritivo.Las verduras deben conservarse en frigoríficos con alta humedad y aireación. Hay verduras que no se deben conservar más de tres días (espinacas, lechugas) y otras que se conservan más tiempo (zanahorias, remolachas, apios). Algunas hortalizas como la cebolla y los ajos no se deben guardar en frigoríficos sino en lugar seco y aireado.Es conveniente limpiar bien las verduras antes de consumirlas, a veces hay que rascarlas, pelarlas, quitarles las hojas externas. Para las que se comen crudas es una buena práctica que no afecta a su calidad, sumergirlas durante 5 minutos en agua con unas gotas de lejía en un litro de agua y después enjuagarlas con agua corriente potable.Se puede conseguir una conservación prolongada de las verduras por medio de la congelación, las que se consumen frescas no deben congelarse porque pierden su textura.Las hortalizas que se vayan a congelar deben ser bien frescas y de buena calidad, tienen que lavarse bien y tienen que escaldarse. El escaldado consiste en: poner agua a hervir, cuando está hirviendo introducir la verdura se revuelve y se espera a que vuelva a hervir, se mantiene de 1 a 5 minutos. A continuación se refrescan, se escurren, se envasan y se congelan. Las hortalizas congeladas se pueden consevar de esta forma 12 meses.

Conservas de frutas

La fruta debe ser utilizada, principalmente como fresca. Un almacenamiento prolongado no es adecuado; tampoco sería posible para algunos tipos de fruta, como las cerezas o las fresas.Muchas especies de frutas no pueden ser conservadas frescas, pues tienden a descomponerse rápidamente. Para poder utilizarlas todo el año, se procede a su conservación:

Conserva: en latas o frascos calentados en ausencia de aire. Las bacterias son eliminadas (por calor) y se evita su posterior ingreso por cierre hermético.

Secado: con la eliminación del agua se inhibe el desarrollo de bacterias. Es la forma barata de conservación sobre todo para manzanas, ciruelas y albaricoques. Se trocean y se secan al aire.

Azucarado: el azúcar extrae la humedad de las bacterias, inhibiendo su desarrollo y reproducción. Se parte en trozos la fruta, se colocan en recipientes limpios y se cubren con capas importantes de azúcar, los botes se cierran y se guardan en lugar fresco.

Macerado en alcohol: el alcohol es un poderoso desecante, que actuaría igual que el azúcar en el caso anterior. (cerezas al coñac).

La posibilidad de utilizar frutas es aún mayor con las diversas preparaciones de frutas:

Mermeladas: las mermeladas se preparan con la pulpa de las frutas. Estas se trituran y se cocinan con azúcar hasta una consistencia pastosa. Para 45 partes de fruta podemos utilizar 55 partes de azúcar. El agregado de colorantes o de jarabe de

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glucosa (máx.12%), solo se admite con la correspondiente declaración en la etiqueta.

Confituras: son mermeladas muy finas, principalmente de una sola fruta, que contienen frutas enteras o trozos de ellas.

Jaleas: se obtienen de la cocción de jugos de frutas frescas con igual cantidad de azúcar. Se emplean frutas con un alto contenido en pectinas (fresas, manzanas y membrillos).Para mejorar la gelificación se añaden sustancias a base de pectinas que se adquieren en el comercio.

Todas las preparaciones de frutas deben conservarse en lugares fríos y secos, al resguardo de la humedad y bacterias. Cualquier conserva hinchada indica que hay fermentación y por lo tanto descomposición.

Cómo conservar mejor l a s verduras

Contra lo que muchos piensan, los vegetales pueden guardarse en el freezer sin perder sus propiedades. Para esto es fundamental utilizar los materiales de conservación adecuados, mantener la limpieza y utilizar alimentos frescos.

Uno de los mitos más difundidos acerca de las verduras dice que, si se las congela, pierden todas sus propiedades. Sin embargo, los responsables del programa Huerta al Plato, el Programa creado como parte de una campaña de concientización para incentivar el consumo de hortalizas en la comunidad, afirman que esa creencia no es ni verdadera ni falsa. Todo depende de las condiciones en las cuales se conserven los alimentos.

Huerta al Plato fue creado por la Asociación de Semilleros Argentinos (ASA) como parte de una campaña de concientización para incentivar el consumo de hortalizas en la comunidad.

El informe destaca las ventajas de conservar los vegetales en el freezer: en épocas donde abundan algunos vegetales o frutas es ideal congelarlos para poder aprovecharlos cuando no están disponibles en las verdulerías o cuando su precio aumenta. Además, las verduras congeladas son ideales para solucionar en minutos el menú diario. Se evita así tener que partir obligatoriamente del vegetal fresco cada vez que se desee elaborar alguna receta, teniendo que lavar, pelar, cortar y cocinar las hortalizas, lo que demandaría más tiempo.

¿Qué hace falta para congelar verduras?

• Es importante contar con materiales de buena calidad que permitan aislar correctamente los vegetales (con los líquidos o jugos que pudieran contener) del resto de los alimentos del freezer.

• Resultan ideales las bolsitas plásticas con cierre hermético que se compran especialmente para tal fin. Son sumamente útiles para congelar verduras sueltas como brócoli, coliflor, repollitos de brusellas o jardinera, entre otras.

• No deben utilizarse las bolsas plásticas que se usaron para la compra de alimentos, ya que pueden resultar perjudiciales para la salud, por ellas mismas y porque se contaminan con

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mucha facilidad luego de haber estado en contacto con mostradores, carritos de supermercado o los asientos del auto, que no son precisamente estériles.

• Pueden aprovecharse las hojas de papel aluminio, films autoadherentes, bandejas plásticas o de aluminio y recipientes (de material plástico, nunca de vidrio) con tapa hermética bien limpios o secos.

A continuación, la publicación enumera algunas consideraciones a tener en cuenta antes de congelar las hortalizas:

• Los vegetales a congelar deben estar sanos y bien limpios, ya que el freezer no mata los gérmenes.

• Siempre se debe quitar el exceso de aire de las bolsitas donde se congelan vegetales sueltos.

• Es importante etiquetar cada bolsita o envase, indicando contenido, fecha de congelado y fecha de vencimiento.

• Lo ideal es congelar las verduras recién cosechadas para mantener al máximo sus valores nutricionales.

• No pueden congelarse ensaladas crudas.

Cuánto duran los vegetales en el freezer

Huerta al Plato asegura que muchos de los vegetales que se congelan en forma casera duran un año, otros seis meses y sólo algunas verduras duran menos tiempo. Por ejemplo, las que duran un año son la acelga, la espinaca, las berenjenas, las arvejas, el brócoli, las chauchas, las zanahorias, los espárragos y los alcauciles. En tanto, el zapallo, el puerro, los zapallitos, el nabo, el coliflor, los repollitos de brusellas, el repollo y el choclo se conservan por seis meses.

Los vegetales que se compran congelados tienen impreso en su envase el tiempo máximo de duración, que suele ser mayor al de las verduras congeladas en casa, el que deberá respetarse.

4. RESPECTO AL CICLO

Para realizar este sistema de refrigeración se usara el ciclo propuesto por CoolPack denominado como:

ONE-STAGE CYCLES: Flooded evaporator

En bloques el diagrama de flujo es el siguiente:

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Fig. 1 Diagrama de flujo del sistema elegido

La descripción de proceso del ciclo El gas de la succión (1) está comprimido y descargó en la línea de la descarga (2). La línea de la descarga lleva el refrigerante a la entrada del condensador (3). Los condensamos y refrigerante de subcooled en la toma de corriente del condensador (4) es llevado directamente a la entrada de la válvula de la expansión. De la toma de corriente de válvula de expansión (5) el refrigerante entra al separador dónde el líquido y gas están separados. El refrigerante líquido (6) se alimenta al evaporador y la mezcla de líquido y refrigerante de fase de gas en el evaporador termine (7) se devuelve al separador. Del separador el gas de la succión (8) luego pasa a través de la línea de la succión a la entrada del compresor (1).

Las entradas Todas las entradas principales se ponen en la ventana del subalterno-diagrama nombrado la "Especificación del Ciclo". Haga clic en el botón nombrado la "Especificación del Ciclo." en el lado izquierdo de la pantalla para acceder esta ventana. Muchos de los parámetros ejemplares naturales pueden escogerse como las entradas, y éstos se agrupan en las cajas según los fenómenos que ellos describen: Niveles de Temperatura · Temperatura de evaporación· La temperatura Condensador y subenfriado · Caída de presión · Caída de presión en la succión y líneas de la descarga expresadas como la caída en la temperatura de saturación (punto-de roció) El · Refrigerante ISO-número · Selección del refrigerante La Calidad de salida del evaporador

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La Calidad de · de la mezcla bifásica en la salida del evaporador o número de la circulación. Capacidad del ciclo La capacidad del ciclo puede especificarse de 4 maneras diferentes

- Capacidad del refrigerante en el evaporador [kW] - La capacidad Calorífica en el condensador [kW] - El flujo de Volumen en la entrada del compresor [m^3/h] - flujo de Masa de refrigerante [kg/s]

La · Compresor actuación En el compresor puede especificarse de 2 maneras diferentes · La eficacia de Isentrópica. · Capacidad de consumo del Compresor [kW] · Calor pérdida en el compresor La pérdida de calor de compresor puede especificarse de 3 maneras diferentes · Factor de pérdida en [%] de consumo de poder de compresor. · La pérdida en [e kW] · Temperatura de descarga del gas en [°C] · Línea de Succión Pueden especificarse la línea de la succión de 2 maneras diferentes: · Ingreso de calor en [W] · La temperatura de Gas en la toma de corriente de línea de succión [°C]

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Fig. 2 Botón para ingresar los datos en CoolPack es: Cycle Spec.

Fig. 3 Especificación del ciclo, temperaturas de trabajo caídas de presión, capacidad de refrigeración, perdida de calor del compresor eficiencia y caídas en la línea de succión.

4.1 DATOS QUE SE OBTIENE CON EN COOL PACK

Pueden especificarse varios cálculos auxiliares en la ventana nombrada " Auxiliar ". Estos cálculos son independientes de los cálculos del ciclo es decir ellos no tienen la influencia en los puntos de estado de ciclo y la capacidad del sistema. Los cálculos auxiliares que se realizan son los siguientes: · la eficacia Volumétrica

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· Calcula la eficacia volumétrica del desplazamiento del compresor (teórico) o viceversa. Haga clic aquí para una descripción extensa del término la eficacia Volumétrica · El uso del sobrecalentador para calentar agua · Calculo del cambio de temperatura del agua del flujo de agua o viceversa. · Calcula el diámetro interno de la cañería con la velocidad minima requerida. · El consumo de energia · Calcula el consumo del engergia y horas de funcionamiento

4.2. RESPECTO AL REFRIGERANTE

El refrigerante que se usara para este caso será: el R134a ya que este refrigerante es muy conodicido y facil acceso en el mercado, lo mas importante esta aceptado para su uso ya que no es dañino para la destrucción de la capa de ozono, ya que actualmente debemos preservar el medio ambiente que en 1987 Firma del Protocolo de Montreal relativo a las Sustancias Agotadoras de Ozono.

REFERENCIA TERMODINAMICA

Tmax = 1000 ºCTmin = -103.3 ºCPmax = 75 barPmin = 0.00455 bar

T critical = 101.10 °Cp critical = 40.67 Barv critical = 0.00195 m^3/kg

La descripción comercial y el código de color es:

Ashrae No .

Nombre Comercial

Sustituye al

tipo Lubricante AplicacionesComentari

os

R-134a HFC-134a CFG-12Fluidopuro

PoliolésterEquipo nuevo yadecuaciones de equipos instalados

Casi igual al cfc-12

Tabla 1 descripcion comercial , codigo de colores

El almacén será de la forma como se muestra en la fig: el espesor estará construido por el ladrillo y el plastoformo en este trabajo el espesor de la chapa que tendrá en la parte interior no se tomara en cuenta debido al espesor pequeño como será metálico entonces es despreciable tanto como en la parte interna como en la parte externa.

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fig: 4.1 dimensiones de la cámara de refrigeracion

4.2 CALCULO DE LA CARGA TERMICA

Para saber la carga térmica a manejar en cada ambiente se realiza un análisis de la demanda calorífica de una habitación, COOLPACK realiza este análisis, pidiendo las temperaturas de trabajo, la humedad relativa de este ambiente, y la temperatura del aire que pueda infiltrarse, las dimensiones, la masa de carne a refrigerar y los coeficientes globales de transferencia de calor.Para satisfacer cada uno de estos requerimientos se realizo el calculo de los coeficientes globales de transferencia de calor para cada ambiente

La introducción en EES es:

Cálculo de los convectivos para el ambiente de refrigeración:

Pared Vertical Externa

Sacamos el regimen

Gr1 = g · L1

3 · 1

2 · 1 · ( Tpared;ext – Tamb )

visc2

g = 9,81 [m/s2] Gravedad

1 = ( 'Air' ; T =Tpel ; P = P1 ) Densidad del aire

1 = ( 'Air' ; T =Tpel )

Tamb = 18 [C] Temperatura promedio ambiente

Tpared;ext = 20 [C]

Tpel = Tpared;ext + Tamb

2

T int = – 3 [C]

visc = Visc ( 'Air' ; T =Tpel )

P1 = 75 [kPa]

L1 = 3 [m]

Pr1 = Pr ( 'Air' ; T =Tpel )

Regimen1 = Gr1 · Pr1

es turbulento

h1 = 0,95 · ( Tpared;ext – Tamb ) ( 1 / 3 )

Placa horizontal caliente hacia arriba externo

Sacamos el regimen

Gr2 = g · L2

3 · 1

2 · 1 · ( Tpared;ext – Tpared;ext )

visc2

L2 = 2,5 [m]

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Tpel = Tpared;ext + Tamb

2

T int = – 3 [C]

visc = Visc ( 'Air' ; T =Tpel )

P1 = 75 [kPa]

L1 = 3 [m]

Pr1 = Pr ( 'Air' ; T =Tpel )

Regimen1 = Gr1 · Pr1

es turbulento

h1 = 0,95 · ( Tpared;ext – Tamb ) ( 1 / 3 )

Placa horizontal caliente hacia arriba externo

Sacamos el regimen

Gr2 = g · L2

3 · 1

2 · 1 · ( Tpared;ext – Tpared;ext )

visc2

L2 = 2,5 [m]

Regimen2 = Gr2 · Pr1

es turbulento

h2 = 1,43 · ( Tpared;ext – Tamb ) ( 1 / 3 )

Hallamos el convectivo interno para:

Placa vertical

Sacamos el regimen

Gr3 = g · L1

3 · 2

2 · 2 · ( Tpared;interna – T int )

visc int2

2 = ( 'Air' ; T =Tpel;2 ; P = P1 )

2 = ( 'Air' ; T =Tpel;2 )

Conociendo que la temperatura interna del ambiente de refrigeración es de -3°C

la temperatura de la pared interna puede asumirse de -1°C

Tpared;interna = – 1 [C]

Tpel;2 = Tpared;interna + T int

2

visc int = Visc ( 'Air' ; T =Tpel;2 )

Pr2 = Pr ( 'Air' ; T =Tpel;2 )

Regimen3 = Gr3 · Pr2

es turbulento

h3 = 0,95 · ( Tpared;interna – T int ) ( 1 / 3 )

Placa horizontal caliente hacia arriba interno

Sacamos el regimen

Gr4 = g · L2

3 · 2

2 · 2 · ( Tpared;interna – T int )

visc int2

Regimen4 = Gr4 · Pr2

es turbulento

h4 = 1,43 · ( Tpared;interna – T int ) ( 1 / 3 )

Calculamos el U global para las 2 Paredes verticales laterales

Se usa como aislante ladrillo refractario y plastoformo

e ref = 0,15 [m]

k ref = 0,47

eplast = 0,35 [m]

kplast = 0,06

Avert;lat = 2,5 · 3

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h3 = 0,95 · ( Tpared;interna – T int ) ( 1 / 3 )

Placa horizontal caliente hacia arriba interno

Sacamos el regimen

Gr4 = g · L2

3 · 2

2 · 2 · ( Tpared;interna – T int )

visc int2

Regimen4 = Gr4 · Pr2

es turbulento

h4 = 1,43 · ( Tpared;interna – T int ) ( 1 / 3 )

Calculamos el U global para las 2 Paredes verticales laterales

Se usa como aislante ladrillo refractario y plastoformo

e ref = 0,15 [m]

k ref = 0,47

eplast = 0,35 [m]

kplast = 0,06

Avert;lat = 2,5 · 3

U1 = 1

1

h1 · Avert;lat +

e ref

k ref · Avert;lat + 2 ·

eplast

kplast · Avert;lat +

1

h3 · Avert;lat

Calculamos el U global para las 2 Paredes verticales frontales

Avert;front = 2,5 · 4

U2 = 1

1

h1 · Avert;front +

e ref

k ref · Avert;front + 2 ·

eplast

kplast · Avert;front +

1

h3 · Avert;front

Calculando el U global en el techo

Ahorizontal = 3 · 4

Regimen4 = Gr4 · Pr2

es turbulento

h4 = 1,43 · ( Tpared;interna – T int ) ( 1 / 3 )

Calculamos el U global para las 2 Paredes verticales laterales

Se usa como aislante ladrillo refractario y plastoformo

e ref = 0,15 [m]

k ref = 0,47

eplast = 0,35 [m]

kplast = 0,06

Avert;lat = 2,5 · 3

U1 = 1

1

h1 · Avert;lat +

e ref

k ref · Avert;lat + 2 ·

eplast

kplast · Avert;lat +

1

h3 · Avert;lat

Calculamos el U global para las 2 Paredes verticales frontales

Avert;front = 2,5 · 4

U2 = 1

1

h1 · Avert;front +

e ref

k ref · Avert;front + 2 ·

eplast

kplast · Avert;front +

1

h3 · Avert;front

Calculando el U global en el techo

Ahorizontal = 3 · 4

U3 = 1

1

h2 · Ahorizontal +

e ref

k ref · Ahorizontal + 2 ·

eplast

kplast · Ahorizontal +

1

h4 · Ahorizontal

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los resultados son:

Con los datos obtenido en el EES ingresamos al CoolPack

El ambiente de refrigeración a utilizar, en el cual se refrigerara 4000 kg de verduras.

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La capacidad térmica para conservar 4000 [Kg] de verduras es de 15.802 [KW]El calor de infiltración para este ambiente es de 0.0105 [KW]. El tiempo de conservación para el ambientes es de 10 horas, que es el tiempo de funcionamiento del sistema de refrigeraciónLos coeficientes globales de transferencia de calor fueron obtenidos con ayuda del EES

4.5 CALCULO DEL CICLO

Con la carga térmica y las especificaciones técnicas del equipo además de las temperaturas deseadas se realiza el calculo directo del ciclo en CoolPack

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Se tiene un COP en el evaporador de 4.014 y el COP 3.986

La representación del ciclo en el diagrama p-h de los estados del ciclo se encuentra esquematizado en la figura:

Donde los flujos másicos son: en el evaporador de 0.037 (Kg/seg.) y en la compresión de 0.040 (Kg/seg),

El trabajo en el punto 1, 2 es de 1.5 kW, ya que los flujos son grandes

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En lo que respecta al consumo, el paquete lo calcula para 365 días al año, en este caso tenemos 8760 horas y un consumo de energía es de 12994 KWh. Tomando encuenta que el compresor no funcionara todo año redondo reducimos en un 60% este consumo tomando en cuenta que el compresor no funcionará todo el tiempo se tiene: 5256 horas haciendo un consumo de 7796 KWh.

5. COMPRESOR

Para la capacidad térmica para conservar 4000 [Kg] de verduras es de 15.802 [KW]El calor de infiltración para este ambiente es de 0.0105 [KW].

El tiempo de funcionamiento del conservación para el ambientes es de 10 horas, que es el tiempo de funcionamiento del sistema de refrigeración.

Se tiene un COP en el evaporador de 4.014 y el COP 3.986

flujo másico es:

m = 0.40 (Kg. /seg.)= 24[kg/min]

La potencia de los Compresores

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Potencia: 1.5 kW. =2.01 HP

CaudalesEn alta 11.3 [m^3/h]

Del catalogo de compresores semi-herméticos FRASCOLD

5.1 . COMPRESORES

Teniendo la potencia nominal del compresor de alta de 1.5 kW. = 2 HP y la capacidad volumétrica en alta de 11.3 [m^3/h] con ese criterio se elige el siguiente compresor.

Compresores semi-herméticos de pistón, para Refrigeración y Aire Acondicionado

Gran eficiencia; modelos para refrigerantes tradicionales y ecológicos. Fabricados bajo rigurosas normas de diseño y control internacionales. Extremadamente silenciosos. En modelos hasta 25 HP, los valores máximos son inferiores

a 58 dB (A). Desplazamiento desde 3,95 m3/h hasta 205,80 m3/h (0,5 HP hasta 80 HP)

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5.3 CONDENSADOR

El condensador es básicamente un intercambiador de calor, en donde el calor absorbido por el refrigerante en el proceso de evaporación es cedido al medio de condensación(al aire en este caso). A medida que el calor cedido por el vapor de lata temperatura y presión, desciende su temperatura hasta el punto de saturación, condensándose el vapor convirtiéndose en liquido, por eso el nombre de condensador.El tipo condensador más comúnmente usado es el de tubo con aletas en su exterior, que disipan calor al aire ambiente. La transferencia de calor se lleva a cabo de modo eficaz mediante utilización de ventiladores con aspas de succión que permiten establecer un flujo de aire uniforme.

5.4 VALVULAS Se elige según el modelo de compresor

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5.6 EVAPORADORES

EL evaporador es la parte del lado de baja presión del sistema de refrigeración en la que el refrigerante hierve o se evapora, absorbiendo calor a medida que cambia de estado. Con ello se logra el objetivo del sistema, de la refrigeración.El tipo mas común de evaporadores, y el que mas se comercializa es el de serpentín-ventilador o de convección forzada, en el que el refrigerante se evapora la interior de tubos recubiertos por aletas difusoras, extrayendo el calor del aire que es forzado a pasar a través del serpentín mediante uno o mas ventiladores. Los más comunes son los cúbicos y los de techo.En nuestro caso tenemos un evaporador de 5.9 [KW]

De acuerdo a esto le elige el de 6135 [W]

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6. OTROS ACCESORIOS

6.1 AISLACIÓN PARA TUBERÍAS

Utilizaremos un aislamiento para reducir los problemas ocasionados por perdidas térmicas y líneas de refrigerante.

La linea AEROFLEX nos obrece una gama para aislaciones térmicas estos estas elaborados con elastómeros de celdas cerradas de aire y revestimiento aislante, de gran flexibilidad y muy liviano. Es ideal y esta especialmente concebido para el aislamiento de tuberías de refrigeración y climatización. Es un aislamiento ideal para evitar la formación de escarchas en los conductos de agua fría. .Reduce los problemas ocasionados por perdidas térmicas y condensaciones en enfriadores de agua y líneas de refrigerantes

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Fácil montaje en conductos y/o tuberías.

Para tuberías con diámetros desde 1/4" hasta 5-1/2" (6 a 140 mm) Espesores de aislación desde 6mm hasta 50mm.

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6.2 PEGAMENTO PARA AISLACIÓN

Pegamento de contacto "Aeroseal", a base de neopreno modificado. Posee alta resistencia al vapor de agua. Es inflamable en estado líquido, pero una vez seco se comporta como adhesivo autoextinguible.

En latas de 700g y galones de 3500g. Apariencia: líquido negro. Rendimiento: 3 a 4,5 m2/L (aplicando en

ambas caras) Otros usos: pegar metales, gomas, formalita,

melamina, corcho, etc.

6.3 PINTURA PARA AISLACIÓN

Cinta "Aerotape", ideal para aislar tuberías y fittings. Retarda la pérdida de calor en conductos de calor y previene la absorción de calor o la formación de escarcha en tuberías de frío o líneas de refrigeración.

Rollos de 9,1m de largo y 50mm de ancho. Espesor: 3mm

Rango de Tº: -29ºC a +93ºC.

6.4 CINTA AUTOADHESIVA DE ALUMINIO

Cinta de Aluminio "Alutape", excelente como sellante de vapor en ductos de fibra de vidrio o de metal.

Rollos de 45 m de largo y 50mm de ancho.

Espesor: 0.1mm Adherencia: 1500g/1"

Page 23: Herramienta Informatica Para Sistema de Refrigeracion

6.5 CONTROLES PARA REFRIGERATION

Electrónicos

Microprocesadores Termostatos Termómetros

Electro-Mecánicos

Timers (Paragon, Full-Gauge)

6.6 PRESOSTATOS

Para alta, baja y duales (alta y baja). Diferenciales para Aceite.

6.7 TERMOSTATOS

KP UT-72 (termostato Universal)

- Reguladores de Presión

Presostatos diferenciales de Aceite.

6.8 Tuberías de Cobre

6.8.1Tubería Rígida

Deshidratada, especial para refrigeración. En Tiras de 6,0 m. Medidas desde 3/8" hasta 2-1/8"

6.8.2 ELEMENTOS ELECTRONICOS DIGITALES

Termostato

Termostatos digitales con una salida. Aplicación tanto para refrigeración como para calefacción. Poseen un display luminoso le lectura en la oscuridad.

Page 24: Herramienta Informatica Para Sistema de Refrigeracion

Termometro

Presostato

Los presostatos son utilizados en los sistemas de refrigeración como elementos de protección contra presiones de aspiración (línea de succión) demasiado bajas o una presión de descarga excesiva.

El control de bja presion se utiliza como unico control en pequeños sistemas, que pueden tolerar ciertas fluctuaciones en la temperatura que ha de mantenerse. El control de baja presion estandart cierre el circuito al subir la presion y lo interrumpe al descender esta. Su utilidad se basa en que durante el funcionamiento normal, la temperatura en el evaporador va disminuyendo poco a poco y con el compresor en marcha, tambien disminuye la presion del lado de baja(presion de succion del compresor). Aquí, el presostato de baja actua deteniendo el compresor. Cuando el compresor esta detenido la presion de baja aumenta y consecuentemente aumenta tambien la temperatura, logrando que el presostato vuelva a hacer funcionar el compresor.

7. CONCLUSIONES.-

En la laboratorio este paquete nos permite elaborar de una manera rápida y poder realizar comparaciones como en las variaciones de los ciclos.Fuera de conocer los ciclos y la facilitación en la resolución de los parámetros que intervienen en la realización de una cámara de refrigeración es la de poder decidir en las elecciones de nuestros componentes que trabajaran en un sistema de refrigeración. A mi criterio este Sofwar del CoolPack sera de gran ayuda para muchos de los estudiantes que el futuro decidirán en construcción. Aparentemente en este laboratorio si se realizo un diagrama censillo pero creo que comprendí los alcances de este paquete y esto personalmente será de gran utilidad.

La forma como se llega cuando uno tiene que elegir algún componente tiene que realizarlo con algún criterio y apoyado en algo sólido y en este caso son la ayuda de los cálculos.

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Claro esta en los catalogos no se encuentra justo lo requerido aunque en este caso si tenemos algunas cosas que se aproximaron, no llegaron a variar tanto , pero; creo que en otros no sea así como se ve en los catálogos cuando tienen grandes potencia tenemos escalas que varían entre 10KW esto si que es grande. De la misma forma en las tuberías en nuestro caso tenemos una tubería de 19.5 milímetros que casi es exacto con un ¾ por lo tanto las variaciones no son grandes pero; si las variaciones fueran mayor podemos realizar comparaciones en el sofwar y poder ver como nuestro sistema llega a varias , no son algo significativas las variaciones, pero; si uno quiere que su sistema funciones tal como el quiere exquisitamente entonces muchas cosas se tendrá que hacer pedidos especiales, y realizar sus cálculos con mucho cuidado viendo los pormenores que a veces no lo damos importancia, claro esta en este caso nos ayudara los conceptos aprendidos en las clases esto son nuestra herramientas y nuestras armas frente a cualquier reto que se nos presente.

8. BIBLIOGRAFIA

University Technical of Denmark, Department of Mechanical Ingineering, CoolPack a collection of simulation tools for refrigeration,

Internet http://www.caloryfrio.com/GestorConocimiento/consultec/gasesrefrigerantes/gasesrefrigerantes.PDF , 20 de marzo ,8:00pm

http://apuntes.rincondelvago.com/refrigerantes.html , 21 de marzo , 10:00 Ing. Carlos Cruz, Apuntes de Clase, MEC, FNI UTO , Oruro, 2007