ALMACENAMIENTO BAJO RÉGIMEN DE FRÍO

ALMACENAMIENTO
BAJO RÉGIMEN DE FRÍO
Enfriamiento del producto
RENOVACIÓN DE AIRE
Calor respiración
Transmisión de calor cerramientos
Renovación de aire
Organos de trasiego
Otros (Díficil cálculo)
E. TORRELLA
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E. TORRELLA
RENOVACIÓN DE AIRE
RENOVACIÓN DE AIRE. NECESIDAD
El aire de la cámara es el agente caloportador entre el
producto almacenado y el equipo de producción de frío, para
efectuar este transvase energético se hace necesario un
permanente contacto con el producto, lo que hace que reciba
una serie de gérmenes, olores y gases procedentes de la
respiración en caso de vegetales. En el transcurso del tiempo
la pureza del aire desciende, y aumenta en particular la
presencia de dióxido de carbono, y también lo hace, en
pequeñas cantidades, el etileno (que actúa como una
"hormona de crecimiento") que emanan de los vegetales. En
ambos casos se pueden desencadenar problemas para una
buena conservación.
El dióxido de carbono puede ser peligroso (fermentación)
para un gran número de frutas, pero solamente en altas
concentraciones.
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E. TORRELLA
El etileno emitido por las frutas y muchas legumbres puede
provocar una maduración prematura (incluso con débiles
concentraciones), ahora bien este riesgo que es
prácticamente inexistente a temperaturas inferiores a +3C,
puede ser peligroso a temperaturas más elevadas, propias de
conservación de frutas como plátanos, aguacates o mangos.
E. TORRELLA
1
EL ETILENO
EL ETILENO
En 1901 Dimitry Neljubow observo un crecimiento anormal de guisantes en laboratorio,
estos crecían menos, eran más gruesos y rizados que los normales y descubrió que lo que
causaba este cambio morfológico era algún elemento presente en el aire del laboratorio,
resultó que el laboratorio usaba el gas de hulla para iluminación y el ingrediente activo
en el aire que causó esta respuesta de crecimiento era el etileno, un subproducto de
combustión del gas de hulla. En 1910 H.H. Cousins mostró que el almacenaje conjunto de
naranjas y plátanos producía una maduración rápida en los plátanos, lo que se achacó a
la generación de etileno por parte de las naranjas, no obstante trabajos posteriores
atribuyeron la producción del etileno al Penicillium formado sobre algunas naranjas
podridas. En 1934 R. Gane identificaron al etileno como un producto natural del
metabolismo de las plantas, y se le clasificó como una hormona de los vegetales.
Actualmente se sabe que el etileno está implicado en la iniciación del proceso de maduración de una
serie de frutas, sobre todo de aquellas que muestran una rápida subida de la tasa de respiración
justo antes del madurar, a este aumento rápido se le conoce como climaterio. Por lo tanto, en
función de la actividad respiratoria los frutos y vegetales se pueden dividir en climatéricos y no
climatéricos:


Climatéricos; son los que inician su actividad respiratoria con un descenso seguido de un rápido
incremento, hasta alcanzar un pico climatérico, disminuyendo en la sobremaduración o senectud;
ejemplo de esto son las frutas carnosas y la mayoría de frutas tropicales.
No climatéricos; son los que muestran una actividad respiratoria constante con un ligero descenso en la
sobremaduración.
 Los frutos climatéricos, se diferencian de los no climatéricos, por su respuesta al etileno exógeno,
que promueve su madurez y síntesis orgánica durante la maduración.
Climatérico
Manzana
Aguacate
Banana
Melón
Sandia
Chirimoya
Higo
Mango
Aceituna
Melocotón
Pera
Persimon
Ciruela
Tomate
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E. TORRELLA
CONTROL DE ETILENO. ELIMINACIÓN
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No Climatérico
Pimiento
Cereza
Cítricos
Piña
Fresa
Pepino
Uva
E. TORRELLA
DESVERDIZACIÓN
Existe la posibilidad de utilizar la capacidad de maduración
del etileno para acceder al mercado más rápidamente con
frutos madurados mediante la acción de generadores de este
gas a partir del etanol, en lo que se denominan cámaras de
desverdización, en las que también se suministra calor.
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E. TORRELLA
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E. TORRELLA
2
PRODUCCIÓN CO2. PRODUCTOS VEGETALES (FRUTAS)
TEMPERATURA [C]
PRODUCCIÓN CO2 [mg/kg h]
Manzana
PRODUCTO
0
4,4
15,6
29,4
34
58
20  30
30  70
Naranja o limón
1,7
15,6
26,7
2
8
15
12,2
20
20
20
15
15
38
42
Plátanos:
verdes
verdes
madurando
maduros
Pera
0
15,6
34
40  60
Fresa
0
4,4
15,6
15  17
22  35
49,69
Frambuesa
1,7
15,6
20  30
70  80
Melocotón
1,7
15,6
26,7
79
30  40
70  100
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E. TORRELLA
PRODUCCIÓN CO2. PRODUCTOS VEGETALES
TEMPERATURA [C]
PRODUCCIÓN CO2 [mg/kg h]
Patata:
Irish Cobbler
Irish Cobbler
Dulce
Dulce
PRODUCTO
0
10
4,5
21,1
4,4
29,4
35
48
58
10  16
46
30  40
Cebolla
0
10
21,1
35
89
14  19
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E. TORRELLA
ALMACENAMIENTO SIMULTÁNEO. REFRIGERADOS
ALMACENAMIENTO SIMULTÁNEO. CONGELADOS
Por otro lado, algunos frutos (agrios, cebollas o ajos, por ejemplo) suministran
sustancias odoríferas que es preciso eliminar limpiando la cámara y circulando aire
fresco antes de almacenar otros productos. Todo lo anterior conduce a unas ciertas
incompatibilidades en lo que se refiere al almacenamiento simultáneo de productos
Incompatibilidades productos congelados
Incompatibilidades productos refrigerados




Materias primas con sus transformados.
Vegetal con animal; salvo envasados.
Los lácteos
•
Los huevos
•
Las aves
•
La caza de pelo y pluma
•
Los canales de caza
•
Los pescados y mariscos
•
La carne y despojos de équidos
•
Los canales y despojos de animales de abastos
•
Las tripas

No envasados deben aislarse:
• La caza
• Los pescados y mariscos
Serán aislados (origen animal):
•
 Cerrados sin incompatibilidad.
• La carne y despojos de equidos
• Los despojos de animales de abastos
• Las tripas
Los vegetales, en función de la emisión de sustancias.
REAL DECRETO 168/1985. BOE 14/2/85. REGLAMENTACION TECNICO-SANITARIA
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E. TORRELLA
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E. TORRELLA
3
ENTRADA DE AIRE. TIPOS
VENTILACION IMPUESTA
La introducción de aire exterior dentro de la cámara puede
deberse a dos posibles causas; bien por una acción voluntaria
(impulsión de aire), bien por infiltración.


Impulsión de aire. La disposición de equipamiento específico para el
intercambio de aire ó renovación, es poco usual, debido a que las
infiltraciones a través de puertas proporcionan unas tasas de
renovación mayores de las necesarias para una buena conservación,
no obstante, caso de existir, en este caso se conoce cual es el caudal a
introducir desde el ambiente externo.
Aire
nuevo
cámara
Infiltración de aire. En este caso la entrada de aire no es el efecto
buscado sino que es involuntaria, debida a acciones como la aperturas
de puertas, esta puede ser minorada mediante la interposición de
dispositivos tales como cortinas de aire, contrapuertas de material
flexible, antecámaras de carga (SAS), etc.
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E. TORRELLA
INFILTRACIÓN. TIPOS DE PUERTAS
salida
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E. TORRELLA
PUERTAS ACOPLE DIRECTO
Los distintos tipos de puertas utilizadas en cámaras frigoríficas
incluyen las puertas pivotantes, correderas, basculante, con cortina
y abrigos abatibles.
El aislamiento de la puerta se seleccionará en coherencia con el
aislamiento de las paredes. Su resistencia térmica será al menos el
70% del valor de la resistencia térmica de la pared salvo si la
diferencia entre el interior de la cámara y el exterior de la puerta es
igual o inferior a 10 K, en cuyo caso será del 50% (Reglamento de
Seguridad para Instalaciones Frigorificas. Instrucción IF‐11).
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E. TORRELLA
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E. TORRELLA
4
CÁLCULO DE LA CARGA TÉRMICA. EXPRESIÓN
INFILTRACIÓN POR APERTURA DE PUERTAS
Trabajos de determinación del caudal de
infiltración de aire durante apertura de puertas,
tales como los de Gosney – Olama:
QR = Vaire ( he - hi ) / veext  N Vc ( he - hi ) / veext
   e 
V  Cinf A H  i

 i 
con:
 Vaire = caudal

cámara.
N=
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entalpía especifica del aire.
nº de renovaciones al día.
E. TORRELLA
Para estimar el caudal de infiltración debido a la apertura de puertas, se
considera el denominado “número de renovaciones”, el cual es la
relación entre el caudal diario infiltrado y el volumen de la cámara, para
el que se ha propuesto la siguiente correlación empírica:
N=

V = caudal infiltrado [m3/s]

Cinf = 0.692 [m1/2/s]

A = superficie puerta [m]

H = altura puerta [m]
 = densidades exterior e interior [kg/m3]

MEDICIÓN EXPERIMENTAL. NÚMERO DE RENOVACIONES
KT
 
Vcámara m 3
Siendo “KT” una constante que tiene en cuenta las condiciones de
almacenamiento, así toma un valor de 70 para cámaras a temperatura
positiva y de 85 para negativas.
 El número de renovaciones por apertura de puertas en los casos de
cámaras de servicio intensivo, o por el contario de larga conservación
(servicio bajo), pude estimarse mayorando o minorando el valor
obtenido con la expresión anterior. Así para servicio intenso podemos
considerar un valor doble (2*N); mientras que para bajos niveles de
servicio se toma un valor de “0.6*N”.
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en la que
veext = volumen específico del aire en condiciones externas.
h=






2

1/ 3 
   i  

1
   
  e 
t apertura
  
qinf  V  i  e  hext  hint 
t funcionam.
 2 
volumétrico infiltrado al día en la cámara.
 Vc = volumen de
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18
E. TORRELLA
RENOVACIONES DIARIAS. APERTURA DE PUERTAS
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[RENOV./DÍA]
FRECUENCIA
APERTURA FRECUENTE
30
APERTURA NORMAL
25
20
15
10
5
0
8,5
85
850
VOLUMEN CÁMARA [m3]
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E. TORRELLA
5
DISPOSITIVOS ANTI‐INFILTRACIÓN
CORTINAS DE AIRE
Una cortina de aire es un chorro o una película de aire dirigida
perpendicularmente a una apertura en una pared, Tal como una puerta.
Esta cortina de aire debe concebirse para fluir en la velocidad apropiada
y en la dirección conveniente que impida el cambio de aire a través de la
apertura. El aire es arrastrado por el flujo de cortina de aire y
redireccionado hacia el lado del cual proviene. Sin embargo, las cortinas
de aire no son completamente eficaces. Algún cambio de aire realmente
ocurre de un lado al otro, produciendo un traspaso energético entre las
zonas.
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E. TORRELLA
CORTINAS DE AIRE. EFECTIVIDAD CORTINAS DE AIRE
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E. TORRELLA
DISPOSITIVOS ANTI‐INFILTRACIÓN
TIRAS PLÁSTICAS
Los fabricantes de cortinas suelen reclamar valores de
efectividad de sus dispositivos, con un buen mantenimiento,
entre el 50 y el 80% aproximadamente. Esta efectividad se
expresa como:
E p  100
1  Q protegido
Qno protegido
donde:
 Ep =
efectividad de la protección de la puerta (%)
 Iprotegido
= caudal de aire de infiltración para una puerta protegida
(m3/s)
 Ino protegido
= caudal de aire de infiltración para una puerta sin
protección (m3/s)
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E. TORRELLA
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E. TORRELLA
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6
EFECTIVIDAD DISPOSITIVOS ANTI‐INFILTRACIÓN
Los valores medios de las efectividades correspondientes a
los diferentes sistemas de protección de puertas son:
Dispositivo
Cortina de aire vertical
Cortina de aire horizontal
Cortina de tiras de plástico
Efectividad [%]
79
76
93
CONDICIONES CLIMÁTICAS EXTERNAS
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E. TORRELLA
25
TEMPERATURA EXTERIOR. COMUNIDAD VALENCIANA
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E. TORRELLA
TEMPERATURA EXTERIOR DE PROYECTO
Temperatura media del mes mas caluroso de funcionamiento.
Temperatura sólo excedida un porcentaje razonable de horas en
período estival.
Diversas ponderaciones como: 0.6 * T (máxima) + 0.4 * T (media
del mes mas cálido)
Como valores de las condiciones externas, tanto de temperatura
seca como húmeda (cálculo de entalpías específicas exteriores), se
citan las referenciadas en la Norma UNE.100‐001‐85
"Climatización. Condiciones climáticas para proyectos",
correspondientes a distintos aeropuertos. Asimismo, las
correcciones de las temperaturas seca y húmeda, en función del
mes considerado, se especifican en la Norma UNE.100‐014‐84.
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E. TORRELLA
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E. TORRELLA
7
CONDICIONES EXTERIORES. UNE.100‐001‐85 (EJEMPLO) LUGAR
ALTURA
S.N.M.
[m]
1%
2,5%
5%
ALBACETE
680
34,6
20,4
33,1
20,3
31,7
19,6
39,3
ALICANTE
92
31,5
20,8
30,2
21,5
29,2
21,6
29,0
BARCELONA
BILBAO
45
BURGOS
887
CACERES
OMA
[C]
TEMPERATURAS [C]
SECA Y HUMEDA
SIMULTÁNEAS
8
459
CONDICIONES EXTERIORES. UNE.100‐014‐84
28,7
23,0
27,8
22,6
27,0
22,6
27,5
29,8
21,1
27,5
20,0
25,7
19,3
30,5
30,8
19,3
29,2
18,6
27,2
18,0
38,0
36,3
18,9
35,2
18,7
33,8
18,0
35,8
OMA
[C]
CORRECCIONES DE TEMPERATURA SECA EN FUNCIÓN DEL
MES CONSIDERADO
OCT.
NOV.
45
MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOS. SEPT.
13,5
8,9
4,4
1,7
0
0
2,4
6,7
11,5
40
7,5
5,0
2,2
0,6
0
0
1,3
3.9
8,0
35
5,7
4,2
2,0
0,6
0
0
1,1
3.1
6,2
30
3,2
2,7
1,7
0,6
0
0
1,1
2,2
4,3
25
2,2
1,7
1,1
0,6
0
0
0,9
1,7
3,3
20
1,7
1,2
0,8
0,5
0
0
0,7
1,2
2,5
El término "OMA" se corresponde con "Oscilación Media Anual", y ha sido calculado como la diferencia de
temperaturas de proyecto en verano (1%) y de invierno (99%), sirviendo de base para el cálculo de las
condiciones exteriores de proyecto en períodos diferentes al de verano, ya que es la entrada de las
correcciones que se muestran en las tablas siguientes.
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E. TORRELLA
E. TORRELLA
CONDICIONES EXTERIORES. UNE.100‐014‐84
OMA
[C]
CORRECCIONES DE TEMPERATURA HÚMEDA EN FUNCIÓN DEL
MES CONSIDERADO
MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOS. SEPT.
OCT.
NOV.
45
7,2
5,0
2,2
1,1
0
0
1,1
3,3
6,1
40
3,6
2,4
1,1
0
0
0
0,8
2,2
3,8
35
2,9
2,0
1,1
0
0
0
0,6
1,7
3,1
30
1,7
1,6
1,0
0
0
0
0,6
1,1
2,1
25
1,5
1,1
0,5
0
0
0
0,4
0,9
1,7
20
1,2
0,8
0,3
0
0
0
0,2
0,5
1,4
CONSIDERACIONES SOBRE LA INFILTRACIÓN DE AIRE
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E. TORRELLA
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E. TORRELLA
8
CONDENSACIÓN (CONGELACIÓN) DEL VAPOR DE AGUA EN EL AIRE DE INFILTRACIÓN
CONDENSACIÓN (CONGELACIÓN) DEL VAPOR DE AGUA EN EL AIRE DE INFILTRACIÓN
Estos cambios de estado del vapor de agua dan lugar a una carga de difícil contabilización
en el balance de cargas, siendo preciso tenerlos en cuenta en un coeficiente de seguridad
aplicable al montante total.
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E. TORRELLA
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E. TORRELLA
INFILTRACIÓN. DEPRESIÓN INTERNA
En grandes cámaras a temperatura negativa, se produce una depresión
causada por el enfriamiento rápido del aire introducido durante la
apertura de una puerta, lo que tiene como consecuencia un empuje
desde el exterior en todos los cerramientos de la cámara, que pueden
acarrear deformaciones en los paneles verticales y sobre el techo que
puede desfondarse en caso de grandes luces. Esto puede evitarse
disponiendo válvulas de equilibrado, que permiten el paso de aire y
permite equilibrar presiones y con ello la apertura de puertas.
A este respecto el Reglamento de Seguridad para Instalaciones Frigoríficas. Instrucción IF-11 establece que
“En todas las cámaras con volumen superior a los 20 m3 se dispondrá un sistema con una o varias válvulas
equilibradoras de presión, cuya selección se deberá justificar.
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