8/12/2019 Balance Trmico de La Instalacion Frigorifica

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BALANCE TRMICO DE LA

INSTALACION FRIGORIFICA

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Introduccion

El balance termico tiene por objetodeterminar la potencia frigorifica delcompresor(es) necesarios para asegurar el

buen funcionamiento de la instalacion.

Para poder realizar la eleccion de los equiposfrigorificos.

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Las necesidades de una instalacion estan en funcionde :

Regimen de trabajoClima

Tipo, cantidad y estado del producto

CeCalor de respiracion del producto

Presencia de entrada del personal

Calor desprendido por la iluminacionCalor introducido en los desescarches, entre

otros

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= Donde:

: potencia frigorfica total: potencia frigorfica a las distintasaportaciones del calor al recinto frigorfico

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Calculo del balance termico

Calculo de la carga trmica debida a las perdidas portransmisin por paredes, techo, suelo, Q1

El flujo de calor a travs de una superficie de un determinado

espesor, en rgimen estacionario y en cuyos lados Te> Ti estadado por:1 =

1: calor que atraviesa el cerramiento por unidad detiempo(Kcal/h)

: coeficiente global de transmisin de calor(Kcal/m2hC): superficie del cerramiento (m2): diferencia de temperaturas(C)

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Coeficiente global de transmision,U:=

1+ / +1/

Donde: y : coeficientes globales de transmisin de calor(Kcal/m2hC)

: espesor de cada uno delos materiales(m)

: conductividad trmica de c/u de los materiales(Kcal/mhC)En el caso se utilicen paneles sandwich, se suele despreciar el espesorquedando la expresin anterior:

= 1+

+ 1/

Donde el tipo de aislante vendr determinado por factoreseconmicos y tcnicos.

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Elegido el tipo de aislante y el espesor se conoce el valorde U.El espesor de aislante se determina para unas perdidas de calor

a travs de los cerramientos, q, oscilan 6,98 y14 w/m2( 6 y 12Kcal/m2h) siendo mas frecuente fichar el valor en: 9,3 w/m2(8 Kcal/hm2), para cmaras de refrigeracin 6,98 w/m2(6 Kcal/hm2) para cmaras de congelacin

=

Donde:: perdida de calor a travs del cerramiento(w/m2 Kcal/hm2)

: coeficiente global de transmisin de calor a (w/m2C

Kcal/hm2C), travs del cerramiento: salto trmico(c)

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Para determinar segn la orientacin de los cerramientos, existenmtodos:

1 Mtodo

TABLA 11.1Siendo:= temperatura exterior de calculo

= 0,4 + 0,6 Donde:

: tmx del mes mas clido de funcionamiento de la instalacinfrigorfica C.: tmedia del mes mas clido de funcionamiento de la instalacinfrigorfica C.

2 Mtodo

Tabla n11,2

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2 MtodoTabla n11,2

Temperatura de techos de cmara prximos ala cubierta de lanave= 50C

Cuando el techo no esta protegido por una cubierta , tambin seconsidera la t por efecto de la radiacin

T en techos alejados de la cubierta con buena circulacin de

aire = 30C T de paredes interiores o intermedias = 25-30C

T exterior sin distincin de orientacin= 36C

Si se desea considerar el efecto dela orientacin,. Se utiliza los

mtodos anterioresT suelo = 18C. Si el suelo esta dotado de una cmara deaireacin debe tomarse una temperatura superior

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Una ves ubicado el valor de q( Kcal/ hm2)sepuede calcular la carga de transmisin Q1(Kcal/da)

1 = 24Como la t del recinto frigorfico es cte el flujo Q iravariando con la temperatura exterior de una formaexacta:

,=

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Si se supone que te es cte durante el dia: te-ti=

= cte, entonces:,=

= 24Pero realmente ocurre que te no es una temperaturacte siendo por tanto Q1 una carga trmica mayorada

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Calculo de la carga trmica debida a las ne

cesidades por renovacin de aire, Q1

Q= Q+ Qa) Carga trmica debida a las necesidades por

renovacin trmica de aire, Q

Renovaciones tcnicas aconsejables para unabuena conservacin del producto.El aire de cmaras frigorficas con t de trabajo

superiores a punto de congelamiento deberenovarse por aire fresco, con una frecuencia enfuncin del producto.

El numero de renovaciones variara entre 1-5veces el volumen total dela camara cada 24h.

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La carga trmica quedara:Q= =

Donde:Q: carga trmica debida alas renovacionestcnicas de aire(Kcal/dia)

: masa de aire( Kg/ dia)

: volumen del recinto ( m3): densidad ,media del aire entre las condicionesexteriores e interiores ( Kg/ m3)

: numero de renovaciones tecnicas (

renovaciones/ dia): diferencia de entalpia entre el aire exterior y elaire interior

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b) Carga trmica debida a las necesidades por renovacionesequivalente de aire , Aquella perdida debido a las infiltraciones, segn el V de la

cmara y al n de veces que abren las puertas, dependiendotambin del nivel de T del recinto.Q= =

Donde:

Q : carga trmica debida alas renovaciones tcnicas deaire(Kcal/dia): masa de aire( Kg/ dia): volumen del recinto ( m3)

: densidad ,media del aire entre las condiciones exteriores e

interiores ( Kg/ m3): numero de renovaciones equivalentes ( renovaciones/ da): diferencia de entalpia entre el aire exterior y el aireinterior

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Formulas emprica en funcin de la dimensin de la puertay el tiempo de apertura

= 13 (1 ) Siendo:

: carga trmica debida a renovaciones equivalentes de

aire(Kw): tiempo de apertura e la puerta (24h): densidad el aire interior ( kg/m3)

: densidad el aire exterior( kg/m3)

: rea de la puerta(m2): altura de la puerta(m): diferencia de entalpias entre el aire interior y el exterior(Kj/Kg)

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En la ecuacin de Tamm, el volumen de aire que penetra en el reciento frigorfico por apertura dela puerta(m3/s)se calcula:

13 (1

)

Siendo:

= Posteriormente, Fritzche y Liliemblum establecieron el factor de correccin de la ecuacin anterior: = 0,48 + 0,004 Siendo:

"22 = 22Existen otras ecuaciones debido a renovaciones equivalentes de aire:

22 = Siendo:

= Donde:

: masa de aire( Kg/ da): volumen del recinto ( m3): densidad ,media del aire entre las condiciones exteriores e interiores ( Kg/ m3): tiempo de apertura de la puerta(s/dia)

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El volumen del aire infiltrado en funcin dela

temperatura y dimensiones de la puerta: = 4 0,0072 Siendo:

: volumen del recinto ( m3): anchura de la puerta (1,2-2m)

: altura de la puerta (2,2-3,5m)

: diferencia de temperatura entre el aireinterior y el aire exterior(c)