Proceso de enfriamiento por aire forzado

Enfriamiento por aire forzado en cámaras frigoríficas

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04/04/2018

Para ciertos productos con necesidad de homogeneidad en el enfriamiento es donde el proceso por aire forzado se hace necesario.

En una cámara frigorífica se ha de tener en cuenta la cantidad de producto a introducir y las necesidades de temperatura, además de las necesidades específicas del producto.

Actualmente las cámaras frigoríficas admiten poder aplicar varios procedimientos de frío, como por ejemplo el enfriamiento adiabático, e incluir además el proceso de aire forzado.

Homogeneidad del enfriamiento en la cámara frigorífica

Algunos productos requieren que al ser introducidos en la cámara se controle el tiempo que tardan en adquirir la temperatura deseada y que todo el volumen vaya adquiriendo esta temperatura de una forma homogénea. Está situación es muy usual en frutas y verduras, en estos casos el uso de enfriamiento por aire forzado es lo más adecuado y se debe tener en cuenta:

  • Elegir ventiladores adecuados de presión y velocidad.
  • Distribuir las cargas manteniendo huecos de paso para la circulación del aire forzado.
  • La respiración natural de frutas y verduras provoca cargas térmicas que hay que contrarrestar.
  • Un exceso de exposición directa de frío en estos productos puede deteriorarlos, se debe homogeneizar y elegir caudales y presiones adecuadas.
  • Un exceso de caudal de aire puede provocar el arrastre de humedad en los productos provocando también su deterioro.
  • La curva de enfriamiento requerida para productos como frutas y verduras suele ser más rápida en la primera mitad de descenso de temperatura, en la segunda mitad será más suave y lenta. Esta curva debemos conseguirla de forma homogénea en toda la cámara.

Eficiencia de la ventilación adecuada

Inicialmente, el incluir un elemento eléctrico más en la instalación, como el ventilador, conlleva una carga adicional. No obstante, la potencia del evaporador se ve distribuida por el ventilador de forma homogénea por toda la cámara de modo que se consigue aprovechar al máximo el evaporador y conseguir los valores de temperatura deseados en menor tiempo.

El incluir un elemento nuevo o la propuesta del fabricante de incluir este tipo de instalaciones estará sujeto a la reglamentación vigente, atendiendo al Real Decreto 138/2011, de 4 de febrero.

El aprovechamiento adecuado del evaporador conlleva una mejora energética y por tanto esta instalación será más eficiente.

Selección de ventilador y colocación

  • Tipo de ventiladores: no todos los ventiladores están preparados para trabajar a unas condiciones de temperatura, caudal y presión adecuadas a las necesidades que requerimos. Por tanto, los propios fabricantes de equipos de refrigeración nos ofrecen estos sistemas adicionales adaptados a nuestras necesidades específicas. Son dos los tipos fundamentales:
    • Ventiladores de Flujo Axial: son los más utilizados en procesos de enfriamiento por aire forzado, las necesidades de presión no son muy elevadas y la velocidad requerida tampoco es elevada.
      Ventilador axial para aire forzado
    • Ventiladores Centrífugos: serán utilizados cuando se requieren presiones mayores y se utilizan con distribución por conductos y rendijas para distribuir adecuadamente el caudal.Ventilador centrífugo para aire forzado
  • Colocación de ventiladores: la colocación en la cámara de estos elementos conlleva una serie de condiciones a tener en cuenta.
    • La colocación de los ventiladores debe estar coordinada con la distribución del producto en la cámara, dejando pasillos y huecos adecuados en los ejes de los caudales generados.
    • Los ventiladores fijos usualmente se colocan junto a los evaporadores a una altura suficiente para que la flecha (distancia de alcance del chorro de aire) sea la adecuada para alcanzar toda la cámara a través de los huecos.
    • En ocasiones para dimensiones grandes de cámaras son necesarios conductos de distribución, incluso conductos de retorno.
    • El uso de ventiladores móviles implica colocar estos en función de la distribución de cargas cambiando el lugar, localizando el sitio más adecuado y manteniendo entre las cargas huecos y pasillos convenientes. Se consigue una mejor homogeneidad, pero los operarios deben de estar al cuidado de su adecuada colocación en cada momento. 

Dimensiones de los pasillos y huecos

Se debe buscar un equilibrio adecuado en las dimensiones de huecos y pasillos pues:

  • Si el pasillo es muy estrecho los productos más bajos no recibirán un caudal adecuado y se enfriarán más lentamente.
  • Si el pasillo es demasiado grande estaremos desaprovechando la capacidad y eficiencia de la cámara frigorífica.

Fabricantes y estudios del sector recomiendan, en función de los productos, unos caudales y huecos de pasillos adecuados buscando la homogeneidad de caudal y presiones a distintas alturas y recorridos de la cámara.

Uso de empaques adecuados

La finalidad del enfriamiento por aire forzado es permitir que llegue aire en condiciones de temperatura y humedad adecuadas para enfriar los productos.

Se tendrá en cuenta a la hora de usar esta distribución que los empaques de los productos sean adecuados para que permitan que llegue ese caudal a entrar en contacto con el producto.

En el caso particular de productos del tipo frutas y verduras se generaliza la utilización de cajas con huecos en distintos materiales (plástico, madera, cartón) amontonadas en paletas y sujetos mediante cintas, lo cual permite el paso del aire hasta el producto.

Caja con huecos

El diseño de estas cajas debe permitir el paso del aire a su interior teniendo en cuenta:

  • Las aperturas en la caja serán, en tamaño y forma, adecuadas para que no se bloqueen al apilarse.
  • Las dimensiones del producto, para que las aperturas sean adecuadas y la caja tenga su función de empaque.
  • Mantener aperturas en todas las caras para facilitar la entrada y salida del caudal de aire y el paso a otras cajas colindantes.

Ventajas en el uso de enfriamiento por aire forzado

A fin de conocer las ventajas del enfriamiento por aire forzado en productos que requieren una refrigeración homogénea indicaremos las siguientes:

  • Reduce el tiempo que permanece el producto a temperaturas elevadas, consiguiendo minimizar el deterioro del producto por los tratamientos de enfriamiento.
  • Permite aplicar periodos de enfriamiento más cortos lo que conlleva poder tener mayor rotación y un uso más eficiente de las instalaciones.
  • Eligiendo un empaque adecuado se puede aplicar un enfriamiento homogéneo sin necesidad de someter el producto a manipulaciones excesivas.
  • Son instalaciones eficientes energéticamente frente a las cámaras sin ventilación y consiguen un ahorro energético que se traduce en ahorro económico para la empresa.
  • Una cámara sin ventiladores se puede convertir en una cámara por aire forzado con una inversión relativamente pequeña en los equipos ventiladores consiguiendo las ventajas del enfriamiento por aire forzado.
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Categorizado en: Energía

14 Comentarios

  1. Salvador Eraldo dice:

    Una duda: ¿Cuáles serían las desventajas en comparación a otros métodos de congelado y refrigeración (por ejemplo, por lecho fluidizado, líquidos criogénicos, etc.)?

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    • Rogelio Delgado Rogelio Delgado dice:

      La transmisión de aire es ventajosa para regular temperaturas por igual en toda la cámara, el inconveniente es el coste de la instalación, también para que funciones bien debe haber pasillos por donde circule el aire y dejar huecos, esto conlleva que desaprovechamos la capacidad de la cámara no pudiendo llenar completamente.
      Un saludo cordial.

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  2. felipe vallejos dice:

    ¿cuál es la T° mínima de enfriamiento (T° de ajuste) en un túnel tipo californiano para frutas tales como frutales de hueso y uvas?

    ¿Cuál es el caudal mínimo de aire frío por Pallet por hora para un enfriamiento eficiente?

    ¿en donde se controla la T° del setup del equipo en un túnel aire forzado?

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    • Rogelio Delgado Rogelio Delgado dice:

      Para conocer las temperaturas de almacenaje de ciertos productos te recomiendo que busque información en la web pues existen portales de expertos que ofrecen listado de productos con las temperaturas adecuadas para cada producto.
      Es inviable poder sabernos las temperaturas de todos los productos por lo que te animo a busques información en portales de prestigio sobre el dato que estas buscando.
      Un saludo cordial.

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  3. cesar risco sanchez dice:

    tengo un extractor axial AXF 500 que trabaja en una unidad condensadora de cámara frigorífica que lo he cambiado porque el anterior se paraba y le causaba problemas al COMPRESOR  y me sucede el mismo problema con el mismo. cual es la razón para que ocurra esta anomalía . gracias por tu ayuda

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    • Rogelio Delgado Rogelio Delgado dice:

      Es posible que el problema mas que en el ventilador sea en la sonda o la electrónica que controla la marcha y paro, no obstante estas anomalías te recomiendo ponerte en manos de un técnico cualificado de la zona o ponerte en contacto con el distribuidor que te vendió el equipo para te asesore con la conexión del equipo y su funcionamiento adecuado.
      Un saludo cordial.

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  4. BENITO WONG CASTILLO dice:

    TODO LO PLANTEADO ESTA BASTANTE EXPLICITO. PERO EXISTEN CATALOGOS DE EVAPORADORES QUE NO TRAEN LA INFORMACIÓN DEL ALCANCE DEL FLUJO DE AIRE QUE SE DEBE INYECTAR, EN ESTE CASO  CUAL SERÍA LA  SOLUCION MÁS  CORRECTA

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    • Rogelio Delgado Rogelio Delgado dice:

      El fabricante colocara un ventilador convencional si es que lo trae integrado pero el fabricante de antemano no puede saber las dimensiones ni la disposición del contenido de nuestra cámara, por lo que a priori no puede saber si sera el ventilador adecuado, no obstante los fabricantes en función de lo grande que es el evaporador estima el tipo de cámara y dimensionan el ventilador a colocar, ciertamente en este caso el mero hecho de que exista ese ventilador y mueva el aire para lo cual debemos dejar huecos entre los productos en la mayoría de ocasiones es suficiente para aprovechar esta técnica sin tener que hacer mayores averiguaciones ni cálculos.

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  5. Javier dice:

    En las cámaras de frutas aparte de la ventilación es importante controlar la humedad y elegir un evaporador con el paso de aletas correcto 

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    • Rogelio Delgado Rogelio Delgado dice:

      Efectivamente, partiendo de un dimensionamiento de la cámara en función de las necesidades de temperatura, humedad, productos a mantener y ciclos de entrada y salida, obtendremos un equipo correctamente dimensionado, si ademas ayudamos a una distribución homogénea de la temperatura mediante la ventilación obtendremos una cámara frigorífica bien dimensionada y adecuada en toda su extensión.
      Gracias por tu aportación. Un saludo cordial.

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