En el ámbito de las instalaciones frigoríficas, nos enfrentamos a un desafío técnico y operativo significativo: mantener temperaturas tan bajas como -25°C en el interior de una cámara mientras se enfrenta a un entorno exterior con temperaturas considerablemente más altas, digamos alrededor de 30°C.
Este cambio térmico abrupto plantea una serie de problemas críticos, que explicamos y resolvemos a través de un ejemplo real de cálculo, en este artículo.
Diferencia de temperatura y punto de rocío
La gran diferencia de temperatura entre el interior de la cámara frigorífica y el exterior impacta directamente en el punto de rocío.
El punto de rocío es la temperatura a la cual el vapor de agua en el aire se condensa en agua líquida.
Supongamos que tenemos una cámara frigorífica que necesita mantener -25°C y está ubicada en un entorno donde la temperatura exterior puede llegar a 30°C. Para simplificar los cálculos, consideraremos una humedad relativa del 50% para ambos ambientes. Veamos a continuación los cálculos asociados a este ejemplo:
Diferencia de temperatura:
Diferencia de temperatura extrema: Diferencia entre la temperatura exterior y la temperatura requerida en la cámara.
Diferencia de temperatura = Temperatura exterior – Temperatura interior de la cámara
Diferencia de temperatura = 30ºC – (-25ºC) = 55ºC
La diferencia de temperatura extrema se calcula restando la temperatura exterior (30°C) de la temperatura requerida en la cámara (-25°C), dando como resultado una diferencia de temperatura de 55°C.
Punto de rocío:
Como hemos visto antes en su definición, la diferencia de temperatura entre la cámara (-25°C) y el exterior (30°C) afecta directamente al punto de rocío. Por lo tanto vamos a proceder a calcular a qué temperatura comenzará a aparecer cierta condensación en la cámara frigorífica, para ello utilizaremos la fórmula para el cálculo del punto de rocío.
Punto de rocío = Temperatura – ((100 – HR)/5)
Donde HR es la humedad relativa.
Para el exterior:
Punto de rocío = 30 – ((100 – 50)/5) = 20ºC
Durante la apertura de la puerta, si el punto de rocío exterior es mayor que la temperatura interna de la cámara (-25°C), se produce condensación dentro de la cámara.
En el ejemplo del artículo, se considera una cámara frigorífica que necesita mantener una temperatura de -25°C y está ubicada en un entorno donde la temperatura exterior puede llegar a 30°C. Para simplificar los cálculos, se considera una humedad relativa del 50% para ambos ambientes.
En este caso, la diferencia de temperatura extrema es de 55°C. Esto significa que, si el aire exterior entrara directamente en la cámara, se condensaría en las superficies a una temperatura de 20°C, que es superior a la temperatura interna de la cámara.
Impacto en la conservación:
Cuando se abre la puerta para acceder a la cámara, el aire cálido y húmedo del exterior entra en contacto con el aire frío y seco del interior. La diferencia de temperatura y humedad puede hacer que el vapor de agua en el aire se condense.
Dicha condensación en las cámaras frigoríficas puede tener un impacto negativo en la conservación de los productos almacenados. El agua líquida puede provocar la oxidación de los alimentos, el crecimiento de bacterias y hongos, y la pérdida de peso.
Solución propuesta para instalaciones frigoríficas
La solución que se ha propuesto para estas instalaciones es: controlar la humedad y reducir el tiempo de exposición.
Al reducir el tiempo de exposición con puertas rápidas y establecer una precámara programada en esclusa, minimizamos la entrada de aire húmedo y controlamos el punto de rocío, evitando la condensación no deseada, mediante la adecuación de las instalaciones.
Pre-cámara programada en esclusa
Construir una pre-cámara con una puerta rápida para acceder a ella. Esto implica que en el proceso de acceso a la cámara principal, la primera puerta se mantiene abierta durante 10 segundos antes de que la segunda puerta (puerta hacia la cámara principal) se abra. Con esto logramos reducir la entrada de aire cálido.
Puertas rápidas de doble lona:
Las puertas rápidas de doble lona reducen la pérdida de temperatura a través de la puerta. Supongamos que la pérdida de temperatura durante el acceso se reduce en un 70%.
Puerta corredera frigorífica:
Al abrirse rápidamente, limita el tiempo durante el cual el aire exterior, con un punto de rocío potencialmente alto, está en contacto con el aire frío de la cámara. La puerta corredera frigorífica se abre en 5 segundos, minimizando la exposición al ambiente exterior.
Comparación de resultados
El control del punto de rocío es un factor clave para mantener las condiciones óptimas en cámaras frigoríficas. La implementación de las medidas propuestas en este artículo puede ayudar a reducir la pérdida de temperatura y evitar la condensación, lo que garantiza la conservación efectiva de los productos almacenados.
Condiciones actuales sin la solución propuesta:
Pérdida de temperatura sin la solución = 50ºC
Condiciones con la solución propuesta:
Pérdida de temperatura con solución = 50ºC x (1-0,7) = 15ºC
Comparativa de pérdida de temperatura:
Reducción de pérdida de temperatura =
Pérdida de temperatura sin la solución – Pérdida de temperatura con solución =
50ºC – 15ºC = 35ºC
La implementación de la solución propuesta reduce significativamente la pérdida de temperatura durante el acceso a la cámara. En el ejemplo del artículo, la pérdida de temperatura se reduce de 50°C a 15°C, lo que representa una reducción del 70%.
Este resultado demuestra que la solución propuesta es eficaz para controlar el punto de rocío y evitar la condensación en cámaras frigoríficas.
Si te enfrentas a este desafío técnico, no dudes en contactar a Kavidoors para recibir asesoramiento especializado y garantizar la eficiencia y seguridad de tus instalaciones.