CÁLCULO DE TIEMPO DE DESESCARCHE

CÁLCULO DE TIEMPO DE DESESCARCHE
Datos iniciales:
Evaporador
 m2 del evaporador
 material del tubo
 material de las aletas
 dimensiones
Condiciones de trabajo



temperatura de evaporación
Caudal de aire
Tipo de desescarche
Condiciones de entrada y salida del aire en el evaporador
Teaire=
Humedad relativa=
Tsaire=
Humedad relativa=
1- Cálculo de la escarcha producida
Se utiliza el diagrama psicrométrico para hallar la cantidad de agua en gramos de
agua por kilogramo de aire (qw/Kga)
Ejemplo:
Tentrada aire= Teaire=-3 ºC
Humedad relativa: 80%
Tsalida aire= Tsaire= -7 ºC
Humedad relativa: 60%
Entramos al diagrama psicrométrico con la temperatura del aire y su humedad relativa
y encontramos el punto. Trazado una recta horizontal hasta cortar el eje derecho de
gramos de agua por kilogramos de are y el valor nos da:
0,53 wa/kga
Hacemos lo mismo para el de salida y el valor nos da:
0,21gw/kga
Para hallar el valor del volumen específico que son los valores de la gráfica
interpolamos, para lo cual nos fijamos los valores cercanos al punto:
0,76
0.78
Hallamos la diferencia entre ambos valores:
0,76 - 0.78 = 0,02
Contamos las divisiones que hay entre ambos puntos: 7,5
Contamos las divisiones que hay hasta el punto: 1,5
Hallamos la medida de cada división: 0,02 x 1,5 = 0,004
7,5
Sumamos este valor al primer valor: 0,76 + 0,004 = 0,764 m3/Kg
Para hallar el peso especifico:
Pe = m =
1
= 1,323 m3
Ve
0,756
Kg
Para calcular la masa que se transformará en escarcha:
m = (W entrada - Wsalida) .Pe
m = (2,7 - 1,1) . 1,323
m = 1,6 g/Kg 1,323 Kg / m3
m = 2,168 g/m3
Para hallar la masa total de agua que se producirá deberá multiplicarse por el caudal
de aire.
m = (W entrada - W salida) .Pe
m = 2,168 g/m3 .
m = Kg/h
2- Cálculo del hielo producido en el evaporador
Estimando que una capa de hielo superior a 3mm es perjudicial para la transferencia
de calor y sabiendo que el peso especifico del hielo es:
Pesp hielo = 900 Kg/m3
Determinamos el volumen de hielo como la superficie del evaporador multiplica por el
espesor admitido.
Vhielo= S . e = S . 0,0003 m
Si al volumen del hielo lo multiplicamos por el peso específico obtendremos el peso
del mismo
Phielo = Vhielo . Pe hielo
Phielo = S. 0,0003 . 900 Kg/m2
Phielo = S . 0,27 Kg/m2
3- Tiempo para producir la escarcha diaria:
Para calcular el tiempo la cantidad de escarcha diaria tenemos que dividir la cantidad
de hielo que se produce el evaporador y dividirla por la masa horaria calculada en el
punto 1
t=
4- Cálculo de la cantidad de hielo producido por día
Para calcular la cantidad de hielo que se produce por día deberá multiplicarse por la
cantidad de horas que funcionara el equipo.
Los equipos suelen calcularse para que funcionen de 14 a 18 horas diarias.
5- Cálculo de la cantidad de calor necesaria para transformar la escarcha en
agua
Debe calcularse primero la cantidad de calor para levar a la escarcha (hielo) al punto
de fusión:
Q1= m. ce hielo .Δ T
ce hielo = 0,504 Kcal/Kg ºC
Luego la cantidad de calor de fusión:
Q2= cl hielo .Δ T
cl hielo= 80 Kcal/Kg
ΣQ = Q1 + Q2
NOTA: a esta cantidad de calor calculada deberá sumársele un 20% para compensar
pérdidas y asegurarnos que todo el hielo se ha fundido.
Q = ΣQ . 1,20
6- Cálculo de la cantidad de calor necesaria para fundir y hielo
Qtotal = Q . Phielo
7- Cálculo del número de desescarche
Para calcular el número de desescarches debo dividir Q total por la cantidad de calorías
de que se dispone.
Por ejemplo si disponemos de una resistencia eléctrica de 1Kw y se activa 10 minutos
1 KW = 1000 W
W = 1 J/s
1 Kw = 1000 J/s . = 1000J/s . 0,239 cal/J = 239 cal/s
Julio = 0,239 cal
Si actúa 10 minutos cada vez la cantidad de calor aportada será la multiplicación de
las calorías y el tiempo de funcionamiento.
Qrest = 239 cal/s . 10 min . 60 s/min = 143400 ca = 143,4 Kcal
Para calcular el número de desescarches dividiremos las calorías totales por las de la
resistencia
Nº desescarches = Qtotal
Qrest
7- Tiempo entre desescarches:
Hallamos el cociente entre las horas diarias y el nº desescarches.
Tentre desesc =
24
Nº desescarche