Cámaras de Refrigeración

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El uso adecuado de un cuarto frío influye en su vida útil. Conocer las recomendaciones adecuadas para trabajar en cámaras de refrigeración impactará en el consumo de energía, y llevará al técnico a las mejores prácticas.

Sinaí Romo.

Las cámaras frías varían su uso en función del producto, mercado, tamaño y necesidades operativas que se tengan. Por ello, no existe una guía universal de uso. Lo que sí debemos tener en cuenta es identificar qué variables contribuyen en mayor medida en el consumo de energía. Como menciona lord Kelvin: “Lo que no se define, no se puede medir. Lo que no se mide, no se puede mejorar. Lo que no se mejora, se degrada siempre”.

Las cámaras de refrigeración comercial típicamente tienen unidades condensadoras, de evaporación, lámparas y puertas de exhibición. Dependiendo del tipo de cámara de refrigeración, el valor en la distribución del consumo eléctrico varía entre los diferentes equipos por utilizar. Por ello, a continuación se mencionan algunos consejos para mejorar su eficiencia.

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Nota: Los valores de consumo de energía varían dependiendo de la cámara de refrigeración (sólo sirven para representar este ejemplo)

En la Tabla 1 se representa la distribución en porcentajes de consumo de energía, usando como ejemplo una cámara comercial tipo reach-in.

Como se puede observar en la tabla, el equipo que más consume energía es la unidad condensadora. Por tanto, una buena estrategia es conocer qué factores influyen en el funcionamiento del equipo.

Primero que nada, es importante saber que la selección del tamaño de las unidades condensadoras se determina con base en tres factores:

Carga térmica. Es la cantidad de calor que debe ser retirada del sitio por refrigerar para reducir o mantener la temperatura deseada

Temperatura de succión de saturación. Es la temperatura a la cual estará trabajando el refrigerante, que es menor a la del diseño de la cámara de refrigeración

Temperatura de condensación o ambiente. Ésta varía en relación con la temperatura ambiente donde se encuentre localizada la unidad condensadora

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Nota: Los valores de carga térmica varían dependiendo de la cámara de refrigeración.

En el ejemplo de la Tabla 2 se observa que la carga térmica que usualmente contribuye más al total es la carga por cambio de aire. Al ser ésta de carácter térmico sustancial, se deben considerar medios que permitan reducir la cantidad de infiltración a la cámara. Algunos medios que se utilizan para reducir esta carga:

  • Cierre automático de puertas de refrigeración
  • Antecámaras refrigeradas
  • Cortinas de aire
  • Cortinas de plástico en tiras (hawaiianas)

La carga térmica está basada en cuatro fuentes de calor

Carga por transmisión. Es la ganancia de calor que se da a través de los muros, piso y techo; ésta  es proporcional a la diferencia de temperatura entre los dos lados del muro

Carga por cambio de aire. Es el calor generado por la entrada de aire caliente del exterior del cuarto al abrir las puertas. Este aire deberá ser enfriado a la temperatura de la cámara refrigerada

Carga miscelánea. Es generada, principalmente, por las luces en el interior del cuarto, los motores y las personas que laboren dentro de la cámara de refrigeración

Carga del producto. Existe cuando el producto que entra en la cámara tiene una temperatura mayor a la del cuarto

Ejemplo de intercambio de calor por apertura de puertasEjemplo de intercambio de calor por apertura de puertas

Además de los medios que sirven para disminuir la carga por infiltración de aire caliente exterior, se deben considerar prácticas operativas que optimicen el tiempo de apertura de puertas de la cámara de refrigeración, para así influir lo menos posible en esta carga térmica.

Otros medios que se utilizan en ocasiones son equipos de control electrónicos que monitorean y miden el tiempo de apertura de puerta para vigilar el uso correcto de ésta. Adicional al monitoreo, se puede agregar una alarma de puerta abierta que suene después de cierto tiempo de apertura. Este tipo de herramientas ayuda a optimizar el uso de las puertas, que al final contribuye con el control  de costo energético de la cámara de refrigeración. Lo más importante es hacer conciencia en el personal que opera las cámaras de refrigeración para que tengan cuidado en el uso que realiza.

Distancia minimaDistancia mínima alrededor de la unidad condensadora

Otra carga térmica que en ocasiones es mayor que la de infiltración es la carga por producto. En los casos que sean posibles (para productos que lleguen del exterior a temperaturas elevadas)  se puede dejar el producto en almacén, previo a ingresarlo en la cámara, para que éste ingrese a una temperatura menor.

En casos donde el producto venga refrigerado por camiones de transporte, se deberá ingresar inmediatamente el producto a la cámara para evitar que  su temperatura suba y afecte la carga térmica.

Un aspecto que se descuida es que la unidad condensadora tenga espacio libre para poder rechazar el calor del medioambiente. En ocasiones, se obstruye el paso de aire hacia la unidad condensadora, lo que provoca que la unidad trabaje a presiones altas. Esta mala práctica puede ocasionar que la cámara de refrigeración tenga problemas o no alcance la temperatura de trabajo, que la unidad condensadora trabaje más tiempo del normal y, por último, puede provocar que el equipo sufra una falla.

Ejemplo de estiba de productoEjemplo de estiba de producto correcto e incorrecto en una cámara comercial

También se debe prestar atención dentro de la cámara de refrigeración a las unidades evaporadoras:

  • Se deberá revisar que se coloque el producto en el área de almacenaje, de manera que no obstruya el paso del aire al evaporador
  • El serpentín deberá limpiarse periódicamente. Éste debe estar libre de hielo, impurezas, etcétera, para que opere adecuadamente
  • Estibar producto sin bloquear el paso del aire del evaporador (la distancia mínima de 30 cm puede variar dependiendo del modelo de evaporador)

Las cámaras de refrigeración son sistemas que consumen gran cantidad de energía, por lo que es importante tener en cuenta las recomendaciones de operación adecuadas, como: dejar abiertas las puertas mayor tiempo del necesario; cuidar que los productos refrigerados o congelados que ingresan a las cámaras no incrementen su temperatura; evitar obstrucciones tanto en las unidades condensadoras como en los evaporadores para que éstos puedan trabajar de modo más eficiente.

Algunos aspectos por cuidar en una unidad condensadora:

  • Revisar que no se coloquen objetos que obstruyan el área donde está la unidad
  • El serpentín del condensador deberá estar libre de polvo o impurezas
  • Siempre deberá existir buena ventilación en el área donde se encuentra la unidad

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José Chapa Cepeda es ingeniero Mecánico Administrador. Es gerente de ingeniería en Grupo Aislacon, responsable del área de Ingeniería, encargada de desarrollar los proyectos de refrigeración.