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Presentacin 2.CUARTOS FROS
Ing. Francisco Javier Vadillo
Cuartos Fros Son construcciones que permiten aislar un espacio de la temperatura
ambiente y combinados con un equipo de refrigeracin mantienentemperaturas mucho ms bajas a las existentes en los alrededores.
Para construir las paredes de los cuartos fros se utilizan normalmentemateriales aislantes que minimicen la fuga de calor del exterior alinterior por conduccin en las paredes, pisos y techos.
Los materiales ms empleados son el corcho, la fibra de vidrio, elpoliestireno y el uretano.
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Las construcciones de las paredes, techos y pisos requieren tambinde un sello de vapor del lado caliente para prevenir que la humedaddae el aislante o, en las aplicaciones de baja temperatura, secongele y dae la estructura del cuarto.
Cuando la temperatura es menor del punto de congelacin del agua,debe asegurarse que la temperatura del piso no permitir elcongelamiento de la humedad, por lo que se pueden instalarresistencias, tubos de ventilacin o con circulacin de salmuerapara prevenir la formacin del hielo.
Los marcos de puertas y ventanas en equipos de baja temperaturadeben incluir resistencias que prevengan la condensacin.
Otros factores como ventilacin, iluminacin, soporte estructural,etc, deben ser considerados en la seleccin o diseo del cuarto fro.
Cuartos Fros
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Tonelada de refrigeracin
Calor latente del hielo (calor de fusin) =
333.55 kJ/kg 144 Btu/lb1 ton = 2000 lb
Calor extrado de una tonelada de hielo al da =(2000)(144)/24 hr = 288000 Btu/24 hr = 12000Btu/hr = 200 Btu/min
1 ton refrigeracin = 200 Btu/min = 3.517
kJ/s = 3.517 KW
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CLCULO DE LA CARGA TRMICA En refrigeracin, la carga de los equipos se expresa en
BTU/24h.
Debido a que el equipo no permanece operando el da completoy son necesarios tiempos de parada para deshielarel serpentn(en aplicaciones donde el evaporador esta a menos de 32F), lacapacidad del equipo ser:
.
Para deshielos de tiempo-fuera (off-cycle) tiempo = 16 h.
Para deshielos por resistencia elctrica (Electric defrost)
tiempo = 18 a 20 h. Para deshielos por gas caliente (hot gas) tiempo = 22 h.
Capacidad requerida =[BTU/h]
carga de enfriamiento total [BTU/24h]
tiempo deseado de operacin [ h]
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TEMPERATURA DE DISEO
Se considera la temperatura de diseo interior (Ti)a la temperatura deseada en el interior del espaciorefrigerado para mantener el producto. Estainformacin se encuentra en tablas segn el
producto a refrigerar.
La temperatura de diseo exterior (Te) depende dela ubicacin del cuarto fro: si esta dentro o fuerade un edificio, la zona geogrfica y su altitud, siesta en un primer piso o no, etc.
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CLCULO DE LA CARGA TRMICA: FUENTES DECALOR EN LOS CUARTOS FROS
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Calor por Fuentes Externas
1. Calor por Conduccin en paredes, techosy pisos.
2. Calor por Radiacin en ventanas.
3. Calor por infiltraciones.
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CONSIDERACIONES EN LACONSTRUCCIN DE CUARTOS FROS
AISLANTES TRMICOS. Los materiales aislantes
minimizan la entrada de calor al cuarto fro. Idealmente sedeseara que no existiera un flujo de calor con el exterior,pero econmicamente no resultara factible a corto plazopor el alto costo del aislante y el espacio que restan alcuarto fro.
PUERTAS HERMTICAS Y CERRADURAS DESEGURIDAD. Para prevenir que el personal quedeatrapado adentro de los cuartos fros, se instalan chapasespeciales que pueden abrirse desde adentro aun estandocon llave por fuera.
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CONSIDERACIONES EN LACONSTRUCCIN DE CUARTOS FROS
CONSTRUCCIN DE PISOS. En los casos que latemperatura del piso pueda llegar a valores de
congelamiento de la humedad existente en el suelo, sedeben procurar mecanismos para detectar y contrarrestareste efecto. Algunos son: uso de resistencias elctricas,ventilacin de aire exterior en el piso, serpentines desalmuera, etc.
SELLO DE VAPOR. Se utiliza del lado caliente antes delaislante para prevenir la entrada de agua y por consiguientedaos estructurales. Comnmente se utiliza plstico negro,impermeabilizantes, forros de lmina, etc.
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CONSIDERACIONES EN LACONSTRUCCIN DE CUARTOS FROS
CORTINAS Y ANTECMARAS. Se utilizan parareducir el efecto de la infiltracin. Las cortinas plsticas
son importantes en cuartos fros de trfico pesado o dondese alcanzan temperaturas de congelacin. Deben tener untraslape del 50%. Las cortinas de aire, de preferencia,deben tener los motores afuera del cuarto ms fro. Lasantecmaras cumplen la misma funcin.
VENTANAS AISLADAS. Cuando existe trfico pesadode personas o productos en los cuartos o bodegasrefrigeradas, se puede requerir de ventanillas en las puertaso en zonas donde sea necesario verificar la presencia deotras personas, vehculos o montacargas. De preferenciase orientan al Norte cuando deben estar en el exterior.
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CONSIDERACIONES EN LACONSTRUCCIN DE CUARTOS FROS
LIBERADORES DE PRESIN. Durante los deshielospueden ocurrir aumentos de presin del aire en el cuarto obodega refrigerada, por lo que se instalan dampers o
compuertas que se abren cuando la presin se incrementa ala presin atmosfrica exterior. De esta manera se evitansobre esfuerzos en las paredes.
VENTILACIN DE FRUTAS Y VERDURAS. Debido aque las frutas y verduras respiran aun refrigeradas, senecesita cambiar el aire de la bodega o cuarto fra
peridicamente. Para ello se instalan entradas de aireexterior. El volumen de aire exterior entrando debe serconsiderado en los clculos. Generalmente, en cuartos
pequeos no son necesarias ya que las mismasinfiltraciones por el trfico a travs de las puertas deacceso proveen del aire necesario.
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CONSIDERACIONES EN LACONSTRUCCIN DE CUARTOS FROS
Evaporador
Pared detrs unidad
evaporadora
Trampa de
drenaje
Dimetro y tamaa del drenaje depende de la
instalacin.
Motor ventilador
Bandeja de condensado
Drenaje. En aplicaciones de
baja temperatura debe ir
aislado y/o con resistencia
calefactora.
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Estndares para espesor deaislamiento en cuartos fros
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Calor por Fuentes Internas
4. Calor Generado por el producto: Antes de la temperatura de congelamiento
Durante Congelamiento Despus del Congelamiento Respiracin (producto vivo)
5. Calor por miscelneos: Personas Luces Motores
6. Calor por Otros
Ing. Francisco Javier Vadillo
1.- Ganancia por conduccin
Q Ganancia de calor [BTU/24h]
A rea de la superficie exterior de la pared [pie2]
U coeficiente de transferencia de calor [BTU/hpie2F]. Depende de losmateriales de construccin. Ver tabla 10-4 Dossat.
Tey Ti, Temperatura entre la pared exterior y la interior. Cuando un cuarto fro se instala dentro de un edificio y existe un espacio con
buena circulacin de a ire entre la parte superior de un cuarto fro y el cielo deledificio, entonces se considerar como una pared interior.
24)(
24)(
R
TTATTUAQ ieie
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Tolerancia por Efecto Solar Para considerar el efecto de la radiacin directa del sol, se compensa la
temperatura normal del exterior agregando los grados Fahrenheit de latabla segn el color de la superficie:
Tipo de Superficie
Compensacin en F
ParedEste
ParedSur
ParedOeste
Techo
Superficie de color obscuro:Techo de pizarra, pintura negra. 8 5 8 20
Superficie de color tonos medios:Madera sin pintar, ladrillo o teja roja,cemento gris, pinturas rojas, verdes ogrises.
6 4 6 15
Superficie tono claro:Piedra blanca, cemento o yeso blanco,
pintura blanca.4 2 4 9
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Clculo del coeficiente de Transferencia de Calor
La resistencia trmica R = 1/U = x/k = 1/C
donde xes el espesor de la pared en pulgadas,
k el coeficiente de conductividad trmica[BTUpulg/hpie2F] y
Cla conductancia trmica [BTU/hpie2F].
Incluyendo el coeficiente de conveccin del aire interiorcomo exterior tenemos:
1/U = 1/fi+ x/k1+ x/k2 + x/k3 + ... + x/kn + 1/fo, donde fiy fo son los coeficientes de conveccin interior yexterior respectivamente.
1 W/(m.K) = 0.5779 BTU/hpieF = 1 W/(mC) =0.85984 kcal/(hr.m.C)
Coeficiente de conductividad trmica k
AISLANTES TPICOS BTU/hpie2Fpulg W/m2Ccm
1 POLIESTI RENO EXPANDIDO 0.20 0.01392 POLIURETANO EXPANDIDO PREMOLDEADO 0.16 0.01113 POLIURETANO EXPANDIDO APLICADO EN EL SITIO 0.14 0.00974 FIBRA DE VIDRIO 0.25 0.01735 PLACA VIDRIO CELULAR O LANA MINERAL 0.40 0.02776 PLACA DE CORCHO 0.30 0.02087 RELLENO: PAPEL PRENSADO PULPA DE MADERA 0.27 0.01878 RELLENO: ASERRN VIRUTAS 0.45 0.03129 RELLENO: LANA MINERAL (ROCA, VIDRIO, ESCORIA) 0.27 0.018710 RELLENO: CORTEZA DE PINO 0.26 0.0180
11 RELLENO: FIBRA DE MADERA (MADERA SUAVE) 0.30 0.0208
Ing. Francisco Javier Vadillo A.
Coeficiente de conductividad trmica k y
conductancia trmica C
MATERIALES TPICOS CONSTRUCCINk
(BTU/hpie2Fpulg)C
(BTU/hpie 2F)k
(W/m2Ccm)C
(W/m2C)
1 LADRILLO COMN 5.0 0.34662 LADRILLO DE FACHADA 9.0 0.62383 CONCRETO MORTERO MEZCLA 5.0 0.34664 CONCRETO AGREGADO DE ARENA 12.0 0.83185 TABIQUE BARRO HUECO: AGREGADO DE ARENA 3 pulg. 1.25 0.22016 TABIQUE BARRO HUECO: AGREGADO DE ARENA 6 pulg. 0.66 0.11627 TABIQUE BARRO HUECO: AGREGADO DE ARENA 12 pulg. 0.40 0.07048 BLOQUE DE CONCRETO: AGREGADO DE ESCORIA 4 pulg. 0.90 0.15859 BLOQUE DE CONCRETO: AGREGADO DE ESCORIA 6 pulg. 1.10 0.1937
10 BLOQUE DE CONCRETO: AGREGADO DE ESCORIA 8 pulg. 0.58 0.102111 BLOQUE DE CONCRETO: AGREGADO DE ESCORIA 12 pulg. 0.53 0.093312 YESO DE ESTUCAR 1/2 pulg. 3.12 0.549313 BARRO BLOQUE HUECO 4 pulg. 0.90 0.158514 BARRO BLOQUE HUECO 6 pulg. 0.66 0.116215 BARRO BLOQUE HUECO 8 pulg. 0.54 0.0951
Ing. Francisco Javier Vadillo A.
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Coeficiente de conductividad trmica k y
conductancia trmica C
MATERIALES TPICOS CONSTRUCCINk
(BTU/hpie 2Fpulg)C
(BTU/hpie 2F)k
(W/m2Ccm)C
(W/m2C)
16 ARCE, ROBLE, MADERAS DURAS SIMILARES 1.10 0.193717 ABETO, PINO, MADERAS SUAVES SIMILARES 0.80 0.140818 MADERA CONTRACHAPADA 1/2 pulg. 1.60 0.281719 MADERA CONTRACHAPADA 3/4 pulg. 1.07 0.188420 TECHADO CON ROLLO DE ASFALTO 6.5 0.15 0.4505 0.026421 TECHADO INSTALADO EN OBRA 3.00 0.528222 TECHADO ASBESTO CEMENTO 4.76 0.838023 ESPACIO DE AIRE EN ENTRECIELO 1.00 0.176124 PANEL ASBESTO CEMENTO 4.0 0.277325 PANEL YESO Y PASTA 1/2 PULG. 0.8 1.25 0.0555 0.220126 PANEL PLYWOOD 1/2 PULG 1.60 0.281727 VIDRIO DE UNA HOJA 1.13 0.198928 VIDRIO DE DOS HOJAS 0.46 0.081029 VIDRIO DE TRES HOJAS 0.29 0.051130 VIDRIO DE CUATRO HOJAS 0.20 0.035231 LOSETA CIELO FALSO 0.035 0.0025
Ing. Francisco Javier Vadillo A.
CONDUCTIVIDAD EQUIVALENTE AIRE ENMOVIMIENTO
C(BTU/hpie2F)
C(W/m2C)
AIRE TRANQUILO 1.65 0.2905
AIRE EN MOVIMIENTO (7.5 mph) 4.00 0.7042
AIRE EN MOVIMIENTO (15 mph) 6.00 1.0563
CALIBRES, PESOS Y MEDIDAS DE LMINA METLICA
Ing. Francisco Javier Vadillo A.
Ing. Francisco Javier Vadillo
EJEMPLO PARED CONSTRUIDA DE
LA SIGUIENTE MANERA: PARED DE LADRILLO DE OBRA DE 4
PULG. CON REPELLO AMBOS LADOS
DE PULG. DE CEMENTO PINTADODE BLANCO.
FORRO DE PLSTICO NEGRO COMOSELLO DE VAPOR
PLANCHA DE CORCHO DE 4 PULG. DEESPESOR
FORRO DE LMINA CALIBRE 24GALVANIZADA SIN PINTAR EN ELINTERIOR DEL CUARTO,REMACHADA Y CON SELLO DESILICN TRANSPARENTE EN LASUNIONES.
LA PARED COLINDA CON ELEXTERIOR Y SE ORIENTA AL OESTE.
SECCIN DE CORTE
LMINA
CORCHO
SELLO DEVAPOR
LADRILLO
REPELLOK1=5.0
K2=5.0
K3=0.3
K4=20.0
Nota: lmina cal. 24 equivale a 0.60 mm
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EJEMPLO Determinar el valor de U:
SECCIN DE CORTE
CORCHO
SELLO DEVAPOR
LADRILLO
REPELLOK1=5.0
K2=5.0
K3=0.3
1/U = 1/fo+ x1/k1+ x2/k2 + x3/k3 + 1/fi
= 15.189 Entonces U = 1/15.54 U = 0.066 BTU/h-pie2-F
= 1/4 + 1/5.0 + 4/5.0 + 4/0.3 +1/1.65
= 1/4 + 4/0.3 +1/1.65 = 14.189 Entonces U = 1/15.54 U = 0.070 BTU/h-pie2-F
Qu pasa si slo considero elaislante? 1/U = 1/fi+ x3/k3 + 1/foLMINA
K4=20.0
Ing. Francisco Javier Vadillo
EJEMPLO Si la pared tiene una dimensin de
10 pies de largo por 8 pies 4 pulg dealto, calcular para una temperaturainterior de 40F y una exterior de80F, el flujo de calor en 24 horas.
SECCIN DE CORTE
CORCHO
SELLO DEVAPOR
LADRILLO
REPELLOK1=5.0
K2=5.0
K3=0.3
rea = 10 x 8.333 = 83.33 pie2
CORRECCIN DEL DT DEBIDO ALEFECTO SOLAR
Pared color blanco, orientada al Oeste,corresponde a un valor de 4F (tabla 10-6)
DT = 8040 = 40F
DTdiseo= 40 + 4 = 44F
Q = 83.33 x 0.066 x 44x24 Q = 5,807.8 BTU/24H
LMINAK2=20.0
Ing. Francisco Javier Vadillo
2.- Ganancia por ventanas
Normalmente no se colocan ventanas en
cuartos fros, excepto cuando se requierepor motivos de seguridad o cuando elobjetivo es mostrar el producto (comolos mostradores o enfriadores con
puertas de vidrio en gasolineras ysupermercados). Siempre hay que procurar que no exista luz
solar directa incidiendo en la ventana.
Temperatura del
cuarto
BTU/h
por
puerta
F C
35 1.7 1060
30 -1.1 960
0 -17.8 1730
-10 -23.3 1730
-20 -28.9 1730
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3.- Ganancia por infiltracin de aireexterior
Carga cambio de aire o infiltracin = m(hohi)
El calor por infiltracin corresponde a la diferencia de
entalpas del aire caliente que ingresa al cuarto fro porapertura de puertas durante la operacin. Depende de la temperatura y humedad del aire ingresando, la
temperatura interior y si el servicio es promedio o pesado. De talforma que la ecuacin es la siguiente:
Qinfiltracin = interior Cambios aire calor removido Donde:
Qinfiltracinen [BTU/24h]
Volumen interior del cuarto [pie3]
Cambios de aire en 24h
Factor de calor removido [BTU/pie3]
Ing. Francisco Javier Vadillo
Cambios de volumen de aire
Para uso pesado, multiplicar el valor por 1.5 a 2.0.Para largos periodos de almacenamiento, multiplicar por 0.6.Cuando existan cortinas plsticas o antecmara, multiplicar por 0.5 a 0.75.
Ing. Francisco Javier Vadillo
Calor removido del aire
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EJEMPLO CALCULAR LA CARGA POR
INFILTRACIN EN UN CUARTOFRO DE 15 x 12 x 10: PARED DE CONCRETO DE 4 PULG.
CON REPELLO PULG. DE
CEMENTO PINTADO DE BLANCO YFORRO DE PLSTICO NEGRO COMOSELLO DE VAPOR
PLANCHA DE URETANO DE 4 PULG.DE ESPESOR; EN EL TECHO Y PISO ESDE 6 PULG.
REPELLO DE P ULG INTERIOR LA TEMPERATURA AMBIENTE ES DE
90F TBS Y 60% HR. LA TEMPERATURA INTERIOR ES DE
30F. EL CUARTO SE ENCUENTRA EN UN
SUPERMERCADO.
15
12
10
Ing. Francisco Javier Vadillo
EJEMPLO Cambios de aire: Con el volumen
interior de 1,157 pies3y la tabla 10-8Bpor estar el cuarto en menos de 32F.Interpolando entre los valores de:
1,000 cf : 13.5 cambios en 24 horas
1,500 : 11.0Vi
Vi =(15-18/12)(12-18/12)(10-14/12)
Vi = () =
Vi = 1,252.13 PIE3
De tabla 10.7A, se calcula el factorBTU por cambios de aire con lascondiciones de aire que entra:
Para 90F, 60%HR y 30F temp.
Interior: 2.53 BTU/pie3
1,252 : 12.24
Como es un supermercado se asumeservicio pesado por lo que el valor semultiplicar por 1.5
Q = 1,252.13*12.24*1.5*2.53 Q = 58,162.4 BTU/24H
Ing. Francisco Javier Vadillo
4.- Carga por Producto QS= (m c DT 24) / (tiempo de enfriamiento Factor
de carga) cuando no hay cambio de fase.
QL= m hifcuando hay cambio de fase.
QR= m (calor de respiracin) 24 Donde:
Q calor cedido por el producto en BTU/h. Puede ser calor sensibleantes o despus de congelamiento, calor latente y/o calor derespiracin.
m masa del producto en libras c calor especfico [BTU/lbF] del producto (tablas 10-9 a 10-12) DT diferencia de temperatura en F del producto al entrar con la
temperatura deseada (tablas 10-9 a 10-12). Si el producto entrams fro que la temperatura deseada, se considera el valor comocero.
El calor de respiracin solamente aplica en frutas y verduras (tabla10-13).
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4.- Cargapor Producto Tiempo de enfriamiento es el tiempo en horas en que se desea
llevar al producto de la temperatura ambiente a la temperatura dediseo (tablas 10-9 a 10-12 Dossat).
El factor de carga considera desigual distribucin de carga trmicaal inicio del proceso de refrigeracin (tablas 10-9 a 10-12), se
aplica en cuartos de enfriamiento y no de almacenaje. hif calor latente de congelacin en [BTU/lb]. Cuando el tiempo de
enfriamiento es menor de 24 horas, primero se calcula el calorsensible antes y despus del enfriamiento en [BTU/h] y se sumanal calor latente, luego se multiplica por 24 h y se divide entre eltiempo deseado.
En la prctica se acostumbra a calcular con un factor deseguridad del 10% con respecto a la carga en BTU/24h,luego esta es dividida entre el tiempo deseado defuncionamiento del equipo para obtener la carga promediototal en BTU/h, la cual es utilizada para seleccionar elequipo adecuado.
Ing. Francisco Javier Vadillo
EJEMPLO En un cuarto fro del rastro municipal se almacenan 1,500
lbs de cerdo recin destazado cada da. Determinar la cargadel producto si se debe enfriar en 18 horas.
c = 0.68 BTU/lb.F
Temperatura inicio se considera en105F, que corresponde a la temperaturadel cerdo recin destazado.
En la tabla 10-11 se encuentran losdatos del cerdo:
Temperatura de diseo para almacenarcerdo es de 35F
Punto de congelacin 27F. Por lo tantono se congela.
Factor de rapidez = 0.67
Ing. Francisco Javier Vadillo
EJEMPLO Q = (mcDT24)/(tiempo enfriamiento F.R.)
Con los datos:
Q = 142,089.6 BTU/24h
Si no fuese necesario enfriarel producto en 18 horas,Cul sera la carga?
Q = 1,500*0.68*(105-35)*24/(18*0.67)
Simplemente se considera el tiempo deenfriamiento en 24 horas:
Q = 106,567.2 BTU/24h
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EJEMPLO Cul es la carga trmica si despus de una semana de almacenaje la carne
de cerdo se pasa a un congelador para almacenar durante un perodo largo?
c = 0.38 despus congelamiento
Temperatura inicio seconsidera en 35F, quecorresponde a la temperaturadel primer cuarto fro.
En la tabla 10-11 se encuentranlos datos restantes:
Temperatura de diseo paraalmacenar cerdo congelado noaparece en la tabla, por lo quese asume el valor de 0F.
El calor latente durante elproceso de congelamiento esde 86.5 BTU/lb
1. Antes de Congelamiento:
Q = 1,500*0.68*(35-27)*24/(18*0.67)
Q = 16,238.8 BTU/24h2. Durante el congelamiento:
Q = 1,500*86.5*24/(18*0.67)
Q 258,208.96 BTU/24h
3. Despus del congelamiento:
Q = 1,500*0.38*(27-0)*24/(18*0.67)
Q = 30,626.9 BTU/24h
Q total = 305,074.66 BTU/24h
Ing. Francisco Javier Vadillo
5.- Cargas Miscelneas
Ganancia de calor por alumbrado:
Donde: W Es la potencia en Watts las
luces en el espacio refrigerado. FB o Factor de balastro, se usa en
el caso que exista untransformador de alimentacindentro del espacio refrigerado.Caso contrario se aplica el valorde 1.0.
Tiempo de uso al da, son lashoras que permanecen las lucesencendidas en 24 horas.
luces = 3.42 Wattaje#lmparas FB horas de uso al da
5.- Cargas Miscelneas Ganancia de calor por personas Q = factor (tabla 10-15 Dossat) No
de personas tiempo de permanencia Donde:
Factor indica el calor en BTU/hgenerada por personas a determinadastemperaturas. Tabla 10-15 libro deDossat.
No. de personas corresponde a lacantidad de personas trabajando dentrodel espacio refrigerado.
Tiempo de permanencia al da, son lashoras que permanecen las personastrabajando dentro del espaciorefrigerado en 24 horas.
Ing. Francisco Javier Vadillo
Temperatura
Cuarto Fro
F / C
Calor
Equivalente
BTU/24h
por persona
50 / 10.0 17,280
40 / 4.4 20,160
30 / -1.1 22,800
20 / -6.7 25,200
10 / -12.2 28,800
0 / -17.8 21,200
-10 / -23.3 33,600
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5.- Cargas Miscelneas Ganancia de calor por motores:
Donde:
El factor indica la cantidad de calor enBTU/h generada por los motores de potenciaindicada. Tabla 10-14 libro de Dossat.
HP corresponde a la potencia en HP de todoslos motores instalados trabajando en elespacio refrigerado.
Tiempo de uso al da, son las horas quepermanecen los motores operando en 24horas.
motor = factor tabla HP#Motores horas de uso al da
Tablas Carga por motores
Ing. Francisco Javier Vadillo
Rango HP del motor
elctrico
BTU/h por HP motor elctrico
Adentro - Afuera
1/8a 4250 2545
a 3 3700 2545
3 a 20 2950 2545
Capacidad de carga del
montacargas en lb.
Ganancia de calor por
hora de operacin BTU/h
Peso total aprox. Del
montacargas en lb.
2,000 14,000 6,000
4,000 21,000 8,000
6,000 23,000 12,000
8,000 26,000 14,000
Nota: en caso de montacargas de combustin interna, se puede aproximar la ganancia de calor almultiplicar la potencia del motor por 2,545 por el nmero de horas de operacin (Btu/24h).
Ing. Francisco Javier Vadillo
EJEMPLO Cul es la carga trmica de dos personas trabajando 3 horas diarias
dentro de un cuarto fro de carne, cuatro lmparas de 40W y unamotosierra elctrica de 2 HP operando un 30% del tiempo.
Como es un cuarto fro para carne la temperatura interior seestima en 35F (tabla 10-11) Con la tabla 10-15 se interpola entre 950 BTU/h@ 30F y
840BTU/h@40F
Entonces, para 35F son 895 BTU/h
1. Carga por personas:
Q = 895*2*3 = 5,370 BTU/24h
2. Carga por luces
Q = 3.42*W*tiempo en 24h
Q = 3.42*4*40*3
3. Carga por motor
De tabla 10-14 paramotor 2HP, factor es3,700 BTU/hp-h
Q = 2*3,700*3*(30/100)Q = 6,660 BTU/24h
Q = 1,641.6 BTU/24h
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Ing. Francisco Javier Vadillo
Factor de seguridad
En la prctica, se utiliza un factor de seguridad de
5 a 10% sobre el valor de la carga trmica. De esta manera se sobredimensiona el equipo para
cubrir cualquier problema futuro de sobrecarga ovariaciones de temperatura extremas.
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Tablas para clculo de carga
Ing. Francisco Javier Vadillo
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Fotos varias
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Ing. Francisco Javier Vadillo
Flujo de Calor por conduccinsimplificada radial:
La ecuacin del calor vista previamente se utiliza en superficies planascomo paredes, pisos, techos, etc.
Cuando la transferencia ocurre del interior de un cilindro hacia elexterior en forma radial, como en el caso de tuberas de vapor, aguafra, etc.; la ecuacin se modifica para compensar las formas de las
superficies curvas al interior y exterior de la tubera de longitud L.
r1 r2 r3
Ing. Francisco Javier Vadillo A.
Flujo de Calor por conduccinsimplificada radial:
23/2
2
3
2/1
1
2
1
21
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1
2
1
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Ing. Francisco Javier Vadillo A.
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Ing. Francisco Javier Vadillo
PREGUNTAS?