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1. 1
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA SAN FRANCISCO
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA
TRABAJO DE INVESTIGACIÓN
“DISEÑO DE UNA CÁMARA FRIGORÍFICA PARA EL
CONGELAMIENTO Y CONSERVACIÓN DE PRODUCTOS EN EL
MERCADO LA CHAVELA, EN EL DISTRITO DE MIRAFLORES”
Presentado por el egresado:
FRANCISCO QUISPE CANSAYA
Para optar el grado académico de Bachiller de:
INGENIERO MECÁNICO
Asesor: Magíster Luis Rubén Flores Pérez
AREQUIPA – PERÚ
2021

2. 2
DEDICATORIA
A mi esposa e hijos por ser mi fuente
de energía para seguir adelante y
luchar día a día ante cualquier
adversidad, y a mis padres por ser la
guía y el pilar fundamental en mi
educación y formación como persona
y estudiante me siento muy alegre de
tenerlos en mi vida.
FRANCISCO QUISPE CANSAYA

3. 3
AGRADECIMIENTO
Quiero expresar mi gratitud a Dios, quien con su bendición llena
siempre mi vida y a toda mi familia por estar siempre presentes.
Mi profundo agradecimiento a todas las autoridades y personal que
hicieron que pueda crecer día a día como profesional, gracias a cada
una de ustedes por su paciencia, dedicación, apoyo incondicional y amistad.
De igual manera mis agradezco a mi esposa y a mis hijos que siempre
estuvieron allí para darme fuerzas de seguir adelante por todos sus consejos.
FRANCISCO QUISPE CANSAYA

4. 4
RESUMEN
El presente trabajo de investigación tiene el propósito de presentar el diseño de
una Cámara Frigorífica para El Congelamiento y Conservación de Productos en
el Mercado La Chavela, En El Distrito De Miraflores, siendo uno de los centros
de abastos de productos que se venden de manera diaria al público en general.
Se trató de una necesidad de presentar un diseño de esta cámara Frigorífica
para el congelamiento y conservación de productos, siguiendo las normas
estandarizadas que emite la industria de este tipo de equipos, con una tecnología
adecuada y optima, que cumpla con todas las expectativas del caso.
Las cámaras frigoríficas son fundamentales para ralentizar la actividad de los
microorganismos patógenos, garantizar la buena conservación de los alimentos
y alargar su vida útil. Por esto es importante mantener unos adecuados
protocolos de actuación y refrigeración durante toda la cadena de frío, así como
una monitorización constante y un adecuado mantenimiento preventivo y
correctivo.
Hay una serie de factores determinantes que se deben tener en cuenta para
conseguir una buena conservación de los alimentos en las cámaras frigoríficas.
Estos son la temperatura a la que vamos a someter estos alimentos, el tiempo
durante el que van a estar almacenados, la humedad, el modo en que se van a
almacenar y el tipo de producto. Finalmente, nuestro diseño a desertado una
expectativa, de contar con una tecnología propia, para el propósito del
congelamiento y conservación de los alimentos.
Palabra claves: temperatura, almacenamiento de alimentos, congelamiento,
Conservación de productos

5. 5
ABSTRACT
The present research work is intended to present the design of a refrigeration
camera for the freezing and conservation of products in the La Chavela market,
in the District of Miraflores, being one of the supply centers of products that are
sold daily To the general public.
It was a need to present a design of this refrigeration camera for the freezing and
conservation of products, following the standardized standards issued by the
industry of this type of equipment, with adequate and optimal technology, which
complies with all expectations of the case .
The refrigeration chambers are fundamental to slow down the activity of
pathogenic microorganisms, guarantee good food conservation and lengthen
their useful life. This is why it is important to maintain adequate actuation and
cooling protocols throughout the cold chain, as well as constant monitoring and
adequate preventive and corrective maintenance.
There are a number of determinants that should be taken into account to achieve
a good conservation of food in the cold chambers. These are the temperature at
which we are going to submit these foods, the time during which they will be
stored, moisture, how they are going to be stored and the type of product. Finally,
our design to desertive an expectation, has its own technology, for the purpose
of the freezing and conservation of food.
Keyword: temperature, food storage, freezing, conservation of products

6. 6
INDICE
DEDICATORIA .................................................................................................. 2
RESUMEN ......................................................................................................... 4
ABSTRACT ........................................................................................................ 5
INTRODUCCIÓN ............................................................................................... 8
CAPITULO 1 PLANTEAMIENTO TEÓRICO.................................................... 10
I. PROBLEMA............................................................................................... 10
2. Justificación .............................................................................................. 10
3. Alcance..................................................................................................... 11
4. Antecedentes del problema ...................................................................... 12
5. Operacionalización de variables............................................................... 14
6. Variables................................................................................................... 14
7. Interrogantes............................................................................................. 14
Interrogantes específicos .......................................................................... 15
8. MARCO REFERENCIAL.............................................................................. 16
Cámara fría................................................................................................... 20
Componentes y funcionamiento de un frigorífico.......................................... 20
Figura 1. Componentes y funcionamiento de un frigorífico........................... 20
Figura. 2 Compresor ................................................................................. 22
Condensador:............................................................................................ 22
Válvula de expansión: ............................................................................... 23
Refrigerantes............................................................................................. 25
Clasificación de refrigerantes........................................................................ 25
Propiedades termodinámicas ....................................................................... 26
Panel aislante isopur .................................................................................... 27
Componentes de una instalación frigorífica.................................................. 27
Esquema de una instalación frigorífica ......................................................... 28
Compresor ................................................................................................ 28
Evaporador................................................................................................ 28
Condensado.............................................................................................. 28
Válvula de expansión ................................................................................ 29
Un enfriador para cámaras frigoríficas es simplemente un dispositivo que se
utiliza para eliminar el calor de un proceso o sustancia. .................................. 29
Para fines industriales .................................................................................. 29

7. 7
El ciclo de la refrigeración............................................................................. 31
Los refrigerantes se evaporan ...................................................................... 31
Componentes fundamentales del sistema de refrigeración.............................. 31
Visor de líquido y filtro en cámara frigorífica................................................. 32
Montaje de cámara frigorífica ....................................................................... 33
Temperatura del vapor. ................................................................................ 33
Usos ............................................................................................................. 34
Ventajas........................................................................................................ 34
9. Objetivos................................................................................................... 34
Objetivo general.......................................................................................... 34
.Objetivos específicos................................................................................ 34
10. Hipótesis................................................................................................. 35
CAPITULO 2 PLANTEAMIENTO OPERACIONAL ......................................... 36
METODOLOGÍA DE INVESTIGACIÓN ........................................................ 36
1.1 Tipo de investigación:.......................................................................... 36
2 Nivel de investigación: ............................................................................... 36
1. Técnicas e instrumentos de recolección de datos ........................ 37
3. CAMPO DE VERIFICACIÓN .................................................................... 37
Ubicación espacial ..................................................................................... 37
Ubicación temporal .................................................................................... 37
Unidades de estudio (encuesta poblacional)........................................... 38
4. ESTRATEGIAS DE RECOLECCIÓN DE DATOS .................................... 38
Recolección de datos................................................................................. 38
CAPITULO 3 .................................................................................................... 39
DISEÑO DE UNA CÁMARA FRIGORÍFICA PARA CONGELAMIENTO Y
CONSERVACIÓN PARA ALMACENAMIENTO DE PRODUCTOS
PERECIBLES................................................................................................... 39
CONCLUSIONES............................................................................................. 52
RECOMENDACIONES .................................................................................... 53
REFERENCIA BIBLIOGRAFÍA ........................................................................ 54
ANEXOS .......................................................................................................... 56
Documento de trabajo ...................................................................................... 56
CÁMARA FRIGORÍFICA.................................................................................. 56

8. 8
INTRODUCCIÓN
La industria alimentaria tiene una gran importancia en el desarrollo de la
sociedad actual, principalmente por la relación entre la cantidad de alimentos
consumidos y la cantidad de habitantes. Es relevante decir que la población
mundial casi se ha duplicado en los últimos años, yendo de 5200 millones de
personas en 1990 a más de 8000 millones en pleno 2020; un importante aspecto
de este crecimiento es que en su mayoría prefieren concentrarse en zonas
urbanas, en donde hay facilidades para el transporte, más oportunidades
laborales y más acceso a tecnologías. el principal problema de esto es que las
principales fuentes de producción alimenticia se ubica en zonas rurales alejadas,
requiriendo el desarrollo de una cadena comercial de producción y transporte de
productos del campo a la ciudad; es aquí donde entran a tallar los procesos de
refrigeración, pues muchos de estos productos alimenticios, que tienden a
perecer muy rápidamente al no estar en condiciones ambientales óptimas,
suelen tardar días y a veces semanas en ir desde la zona de producción hasta
el consumidor final. Una de las estrategias más eficaces y económicas en la
preservación de alimentos corresponde a la refrigeración, el cual es el proceso
de extraer el calor del producto, pues a diferencia del calor, el frío no puede
producirse directamente. Para enfriar, lo que se hace es aprovechar diferencias
de temperaturas para extraer energía térmica (calor) mediante el ciclo de Carnot
(ese ciclo explica el fenómeno, pero en la práctica se usan otros, ya que el de
Carnot es solamente teórico, pero esencial y necesario para abordar estudios
reales), es decir, transportar calor de un lugar a otro. Así, el lugar al que se
sustrae calor se enfría. En un frigorífico, por ejemplo, se extrae calor de dentro
de un armario cerrado y se evacúa, generalmente por disipación al ambiente, en
la parte trasera del mismo.
Al igual que se puede aprovechar diferencias de temperatura para producir calor,
para crear diferencias de calor, se requiere energía. A veces se llama
refrigeración simplemente a mejorar la disipación de calor, como en la
refrigeración de los motores térmicos, o simplemente la ventilación forzada para
sustituir aire caliente por aire más fresco. Hoy en día las aplicaciones de la
refrigeración se han extendido notablemente esto debido a las demandas

9. 9
industriales que hoy existen. En nuestro país, las empresas productoras de
alimentos, desde la elaboración de lácteos hasta embutidos y manejo de
pescados requieren de cámaras frigoríficas para refrigerar sus productos, pues
sin esto se genera una pronta descomposición de los mismos, generando
pérdidas y daños.
Uno de los principales mercados minoristas se encuentra ubicado en la ciudad
de Arequipa, conocido como el mercado la CHAVELA, en donde se comercializa
una gran variedad de productos y en volúmenes considerables. En este se
encuentran una gran cantidad de comercios de venta y distribución final,
teniendo como principal problema la falta de sistemas eficientes para mantener
fresco los productos durante toda la jornada laboral. Hay que resaltar que, de no
mantenerse correctamente, este podría reducir su calidad, e incluso, tornarse
perjudicial para la salud del consumidor. Debe tenerse en cuenta que la finalidad
del enfriamiento es “prolongar el tiempo de conservación de los productos,
reduciendo la actividad de enzimas y bacterias, así como los procesos químicos
y físicos que pueden afectar a la calidad”

10. 10
CAPITULO 1 PLANTEAMIENTO TEÓRICO
I. PROBLEMA
a. Identificación del problema
En el Perú tenemos tres factores muy importantes: primero; transporte de
pescados de la costa hacia la sierra y selva del Perú en cámaras
debidamente equipadas con sistema de refrigeración el 40% de transporte
lo hacen cubriendo con escamas de hielo como lo hacían antiguamente.
Segundo problema: establecer los equipos de frio (proveedurías) me
refiero las cámaras frigoríficas de almacenamiento de productos
perecibles en grandes dimensiones, se ha identificado el 25% de
comerciantes no lo usan a falta de dinero poniendo en peligro la salud de
la población.
El tercero: la falta instalaciones de aire acondicionado en la selva y costa
del Perú, en los supermercados, salas de espera, oficinas públicas,
vehículos de transporte público, así mismo falta de técnicos especialistas
en la rama para diseñar y fabricar los aparatos de grandes dimensiones.
b. Enunciado del problema
¿Cómo implementar y diseñar una cámara frigorífica para congelamiento
y conservación para almacenamiento de productos perecibles en el
mercado la Chávela de Miraflores provincia y región Arequipa con el
asesoramiento de maquinarias F& R?
2. Justificación
Esta investigación tiene como finalidad desarrollar una cámara de
refrigeración con el objetivo de preservar y mantener en perfectas
condiciones los productos de primera necesidad como son las carnes,
pescados, verduras, embutidos, lácteos, etc.
En el distrito de Miraflores la población en su mayoría se abastece del
mercado la CHAVELA, la cual carece de buenas máquinas y equipos
frigoríficos que conversen los productos que son distribuidos a los
ciudadanos, es por ello que en el presente estudio se va a realizar nuevos
diseños de máquinas frigoríficas.

11. 11
2.1. Aspecto social
El proyecto en el que nos basamos es para aportar la mejor manera de
conservar los alimentos en los mercados, es decir mejor entrega o venta
de productos a los clientes en mejores condiciones de salubridad, por otro
lado, respetando el medio ambiente no emana el olor como entes lo
hacían de esa forma contribuimos el buen manejo de los alimentos.
2.2. Aspecto tecnológico
La aplicación tecnológica de refrigeración, a través de la implementación
de una cámara frigorífica en el mercado la CHAVELA en el distrito de
Miraflores departamento y provincia de Arequipa constituye un elemento
indispensable para la eficiencia productiva, pues permiten el
congelamiento y conservación de los alimentos perecederos en
condiciones de inocuidad alimentaria, prolongando su vida útil,
características y propiedades nutricionales. Ofreciendo con ello productos
de elevada calidad para sus clientes.
2.3. Aspecto económico
Si el proyecto es concretado, la cámara frigorífica permitirá la reducción
de costos en operación y mantenimiento y facilitará el proceso de
almacenar los productos, disminuyendo la labor de los trabajadores.
Además, se disminuirán las pérdidas debido a la merma del producto a
razón de la mala refrigeración, que es algo muy común debido a la
velocidad a la que el pescado entra en descomposición al no almacenarse
correctamente. De esta forma, se genera un incremento en las ganancias
debido, principalmente, al ahorro de recursos y reducción de pérdidas.
3. Alcance
En el presente estudio se va a poner en práctica en el mercado la
CHAVELA ubicado en el distrito de Miraflores departamento y provincia
de Arequipa aplicando un nuevo diseño que nos ayude a congelar y
conservar los productos como carnes y verduras con el fin de bastecerlo
a la población, primeramente, se conocerá la cantidad aproximada de
proveedores y de compradores para después de ello analizar y diseñar
las cámaras frigoríficas necesarias para dicho establecimiento.

12. 12
4. Antecedentes del problema
Contexto internacional
Salidas (2003, p. 97) en su tesis titulada “diseño de una cámara de
refrigeración para zanahoria, betarraga y repollo adaptada a las
condiciones de Coyhaique, en la xi región”, propone el diseño de una
cámara de refrigeración pala almacenar los productos señalados en el
título, por un periodo de 8 meses a una temperatura de 0°c. Con las
dimensiones de 10.64 m x 15.24 x 5.05 metros de ancho, largo y alto
respectivamente; con una carga térmica de 18,4w. Señalándose que la
temperatura de trabajo del refrigerante debe ser de 5ºc de evaporación y
con una temperatura de 30°c de para el trabajo de condensación, en
función a ellos determinó que la potencia de la unidad condensadora debe
ser de 5.5 kw, que a la vez empleará el refrigerante 404ª, que es capaz
de remover 19,5 kw de calor del interior de la cámara.
Celorrio (2015, p. 64) en su tesis titulada “metodología para la reducción
de la demanda energética basada en medida y verificación, eficiencia
energética y energías renovables. Aplicación a procesos de frío en la
industria”. Desarrolla una metodología de reducción del uso energético
aplicada a los procesos de refrigeración en bodegas de producción de
vinos, basada en la medida y verificación de la demanda energética, de
tal modo que permita detectar oportunidades de mejora y controlar
permanentemente las desviaciones del desempeño de cada uno de los
procesos que intervienen en la refrigeración. Propone dentro de la
metodología de análisis y control; el uso de energía renovable dentro de
los procesos de refrigeración para la maceración y estabilización del vino,
indicando que ello permitirá alcanzar la eficiencia, reduciendo los
consumos y mejorando la competitividad organizacional.
Contexto nacional
Céspedes (2012, p. 2) en su tesis titulada “sistema de refrigeración con
capacidad de bodega para almacenar 300kg de pescado”, propone la
construcción de una cámara frigorífica en la zona de Pucallpa donde se
práctica la pesca artesanal, a fin de mejorar la conservación de sus
capturas, compuesto por: una unidad condensadora, refrigerante r290, un

13. 13
evaporador de tubo liso, tubos de cobre, un filtro, un termostato, una
válvula de expansión, una válvula solenoide, un acumulador de succión,
un separador de aceite, una cámara constituida por paredes de poli
estireno expandido y planchas de acero galvanizado, una tina de acero
galvanizado, bandejas y un soporte de tubos de acero. Finalmente
concluye que los costos de los componentes del sistema, diseño e
instalación ascienden a s/. 12, 253.95 nuevos soles.
Ramos (2013, p. 2) en su tesis titulada “diseño de un congelador continuo
individual con una capacidad de 200 kg/h de espárragos”, propone diseñar
un túnel de enfriamiento continuo, con una temperatura de trabajo de -10
°C. el trabajo de diseño está dividido en dos etapas, siendo la primera el
cálculo de la carga térmica y la definición de la parte estructural. En la
primera etapa realiza el cálculo de calor producido por el esparrago más
el cálculo producido por infiltraciones de aire, en la segunda etapa se
utilizó el programa de simulación ansys para determinar las características
de los componentes del sistema de refrigeración.
local
Justina (2008) tesis titulada “Optimización del proceso de congelación de
tilapia”
Plantea el optimizar el proceso de congelación de la tilapia congelada en
bloques e IQF, logrando obtener una máxima calidad. En tal sentido, se
estudió los espesores tanto para los bloques (8, 10 y 12 centímetros),
como para el IQF (1, 2 y 3 centímetros), evaluándose los coeficientes de
transferencia de calor, así como sus características físicas de los
productos congelados. También se estudió tres temperaturas de
congelación (-30, -35 y -40°C), las cuales fueron comparadas en función
al coeficiente de transferencia de calor superficial y a las características
físicas de los productos congelados. Por último, se estudió la velocidad
del aire de secado (4, 6 y 8 m/s) las cuales fueron comparadas en función
al coeficiente de transferencia de calor superficial y a las características
físicas de los productos congelados.
También se determinó que mientras más baja es la temperatura del
equipo congelador se obtienen valores más altos en cuanto al coeficiente
de transferencia de calor superficial. Además, se encontró de acuerdo a

14. 14
las características físicas de los productos congelados que la mejor
temperatura de congelación es de -35°C.
5. Operacionalización de variables
6. Variables
Diseño de una cámara frigorífica
Variable dependiente
Conservación de productos perecibles
Indicadores independientes
 Potencia
 Transferencia de calor
 Termodinámica
 Material
Indicadores dependientes
 Temperatura de conservación
 Temperatura en condensación
 Temperatura en el evaporador
7. Interrogantes
Interrogante general
a. ¿Un diseño d una cámara frigorífica será capaz de congelar y conservar los
productos en el mercado la CHAVELA, en el distrito de Miraflores?
Variables Indicadores Sub indicadores
Independiente
cámara frigorífica de
congelamiento
Los componentes de cámara:
Unidad de frio: compresor,
ventilador y condensador
Mercados de
abastos
Depósitos de
almacenamiento
Dependiente
Almacén de abastecimiento
de alimentos perecibles.
Capacidad de cámara 746000w. Temperatura de
trabajo
Aire
acondicionado

15. 15
Interrogantes específicos
¿La energía generada lo debo poner en consumo en la transformación de
temperaturas de producto?
¿Cómo calcular la potencia instalada para las cámaras de refrigeración con sus
respectivos consumos?
¿Cómo adoptar este tipo de energía como ahorro de consumo energético a favor
del fabricante?

16. 16
8. MARCO REFERENCIAL
a. CONCEPTOS BÁSICOS
Refrigeración
Este proceso consiste en la remoción del calor con el propósito de disminuir
su temperatura, los productos serán sometidos a reducción de temperaturas
hasta algún punto por encima de la temperatura de congelamiento hasta -10
C y se puede mantener fresco hasta unos 17 días. (ANDINA, 2018)
Este sistema de enfriado es lento, por dicho motivo se recomienda pre enfriar
rápidamente los productos utilizando hielo con agua hasta llegar a la
temperatura de próximos a los 0 C y luego someterlo al refrigerado. En este
sistema la temperatura de los productos no debe bajar de 4 °C o los 7°C ya
que se congelará en forma parcial.
Congelación
Este método consiste en utilizar un equipo capaz de disminuir la temperatura
hasta tal punto de congelar el producto, consiguiendo de esta forma retrasar
la descomposición del pescado, inhibiendo la actividad bacteriana y
enzimática permitiendo almacenar el producto en buenas condiciones por
días.
En el proceso de congelación se recomienda que el producto sea impregnado
con una capa fina de agua sobre la superficie (glaseado) de tal forma a que
se le genere una separación del producto del ambiente con un fino espesor
de hielo, permitiendo de esta forma el aislamiento de cualquier
microorganismo que puede generar putrefacción. (ANDINA, 2018)
Temperatura
El pescado es más sensible que la carne al ataque de bacterias, enfriado a
temperaturas cercanas a 0 º C tiene una vida útil de pocos días. (ANDINA,
2018)
El procedimiento normal es congelar a -22ºC o más bajo. Los barcos
pesqueros de alta mar están provistos de cuartos frigoríficos, donde
mantienen la pesca cerca a los 0ºC o en su defecto en cajas con hielo en
escamas o en piletas de agua de mar enfriadas cerca de 0 º C. Para algunas
operaciones hay diferentes modelos de acuerdo a la variedad y al tamaño del
pescado.

17. 17
Entalpia
La entalpía es la cantidad de energía contenida en una sustancia.
Representa una medida termodinámica la cual viene figurada con la letra h
en mayúscula, la variación de esta medida muestra la cantidad de energía
atraída o cedida por un sistema termodinámico, es decir, la proporción de
energía que un sistema transfiere a su entorno.
Entropía
Magnitud termodinámica que indica el grado de desorden molecular de un
sistema.
Aislante térmico
Funciona de barrera al paso del calor entre dos medios que naturalmente
tenderían a igualar su temperatura. Impide que el calor traspase de un medio
al otro, por ejemplo, de la cocina a la nevera
Flujo másico
Es la magnitud física que expresa la variación de la masa con respecto al
tiempo en un área específica. En el sistema internacional se mide en unidades
de kilogramos por segundo, mientras que en el sistema anglosajón se mide
en libras por segundo.
Energía
Capacidad que tiene la materia de producir trabajo en forma de movimiento,
luz, calor, etc
Calor
Energía que se manifiesta por un aumento de temperatura y procede de la
transformación de otras energías; es originada por los movimientos vibratorios
de los átomos y las moléculas que forman los cuerpos.
Alimento congelado.-
Es aquel en que la mayor parte de su agua de constitución
(agua libre) se ha transformado en hielo, al ser sometido a un proceso de
congelación y especialmente concebido para preservar su integridad y calidad
y para reducir, en todo lo posible, las alteraciones físicas, bioquímicas y
microbiológicas, tanto durante la fase de congelación como en la conservación
ulterior.

18. 18
Alimento congelado rápidamente.-
Cuando se utiliza el término «alimento congelado rápidamente» (sinónimo:
«ultracongelado») significa:
-Que la congelación se efectúa de forma que el intervalo de máxima
cristalización (1° a 5 °C) transcurra rápidamente.
-Que la temperatura de equilibrio alcanza -18 °C o una temperatura inferior a
aquella a la que se pretende conservar el producto.
-Que la temperatura del producto se mantiene a -18 °C o a una temperatura
inferior en el curso de su almacenamiento, transporte y distribución, con el
mínimode variación o fluctuación que se indique en su reglamentación
específica.
Alimento conservado por el frío.-
Es aquel que, previamente refrigerado o congelado, ha sido envasado, en su
caso, y sometido a un almacenamiento frigorífico en las condiciones
adecuadas.
Alimento refrigerado.-
Se entiende por tal aquel que ha sido enfriado hasta la temperatura óptima de
almacenamiento, de forma que todo su punto aquel sea superior a la de su
punto de congelación.
Almacén frigorífico («Frigorífico»).-
Es un establecimiento industrial integrado por locales, instalaciones y equipos
dedicados de forma permanente o circunstancial al almacenamiento frigorífico
de alimentos, pudiendo constituir por sí mismo una industria frigorífica
autónoma, ser anejo de otro establecimiento principal o disponer los anejos
de su actividad.
b. Marco institucional
Normas para el establecimiento y funcionamiento de servicios de alimentación
colectiva (R.S. Nº 0019-81-SA/DVM) La publicación describe un conjunto de
pautas sanitarias que deben cumplir los servicios de alimentación colectivos,
a fin de garantizar la calidad e higiene de los alimentos que proveen.
Se debe conocer es que la temperatura de refrigeración debe calcularse en
función de cada alimento. Hay que tener en cuenta su tamaño y cantidad para
que su temperatura central llegue a tener menos de 5 grados centígrados (C).

19. 19
Si los establecimientos exponen o poseen artículos en hielo, las exhibidoras
verticales de congelados y otros equipos de congelación deben llegar a -18°
C, como mínimo. Los alimentos congelados que lleguen al local deben
mantenerse en ese estado en todo momento.
Una característica que deben tener los equipos para refrigeración es la
inclusión de un termómetro. Este implemento debe ser colocado en un lugar
visible y ser calibrados con cierta periodicidad. Además, se tiene que llevar un
registro escrito de la temperatura que arrojen cada día.
– Los alimentos que se mantengan en exhibidoras verticales de congelados u
otros equipos de refrigeración o congelación, deben estar separados unos de
otros. Asimismo, se debe evitar que los artículos se encuentren pegados a las
paredes del equipo.
– Se debe permitir la circulación uniforme del aire frío en el interior de los
equipos. Lo importante para la conservación de productos en frío es que se
alcance una temperatura central segura. Por eso se establecen espacios de
ventilación entre los alimentos.
– Cuando los alimentos se conserven en cámaras frigoríficas, se deben usar
tarimas o anaqueles. Estos deben ser de material resistente y fácil de limpiar.
Deben tener una separación del piso de 20 cm y de 15 cm respecto al techo
y paredes.
Segregación y conservación de productos en frío
– La primera regla que se debe seguir es la de mantener separados los
productos de origen vegetal y animal. Además, se segregan los alimentos con
cáscaras de los que se encuentran pelados o fraccionados. Así, se evita la
contaminación cruzada o la transferencia de olores.
– Se destinarán equipos de refrigeración exclusivos para productos
destinados a la pastelería o repostería. Estos alimentos no se deben mezclar
con otros artículos, aunque se encuentren sellados.
– Las piezas de carne de res de gran tamaño no pueden mantenerse más de
72 horas en refrigeración. Asimismo, las aves, otros tipos de carne y
menudencias no pueden sobrepasar las 48 horas. Estos plazos no aplican a
los congelados.

20. 20
– El almacenamiento de menudencia o carne congeladas requiere de
contenedores de material higienizable. Se deben proteger de la contaminación
y deshidratación con plástico trasparente nuevo.
c. Marco teórico
Cámara fría
Como se sabe en física el frio, no existe, lo que denominamos frío no es más
que la ausencia de calor. Por tanto, las cámaras de frío, o frigoríficos, no
puede en modo alguno inyectar frío a los productos que conserva, sino que
realmente lo que hace es extraer el calor de dichos productos en la cámara.
Es así como lo hace. Esto es lo que se explicará a continuación.
Componentes y funcionamiento de un frigorífico
Componentes
Los cuatro elementos fundamentales de las cámaras frigoríficas son los
siguientes:
 Compresor
 Condensador
 Válvula de expansión
 Evaporador
Figura 1. Componentes y funcionamiento de un frigorífico
Antes de explicar el proceso o siclo de trabajo, es válido aclarar qué se
entiende por refrigerante. Un refrigerante es un compuesto químico que

21. 21
absorberá calor al pasar de su forma líquida a vapor y esta absorción
provocará el enfriamiento.
Históricamente se utilizaron los compuestos clorofluorocarbono (cfc), pero
posteriormente se descubrió que estos dañaban seriamente la capa de ozono.
Por tanto, fueron sustituidos por los hidro clorofluorocarbonos (hcfc) y el metil
bromuro, ya que estos no dañan dicha capa.
No obstante, estos últimos también traen perjuicios al medio ambiente
(aunque en menor cuantidad y más lentamente que los anteriores) pues
contribuyen al efecto invernadero. Por tal motivo el metil cloroformo y otros
compuestos menos dañinos han sido aceptados en los últimos tiempos.
Funcionamiento
Compresor:
cumple dos funciones fundamentales succión y compresión comienza la
compresión en alta presión y temperatura por lo tanto comprime el refrigerante
hacia el condensador luego llega al tanque acumulador de gas refrigerante,
pasa por el filtro secador y válvula solenoide enseguida la válvula de
expansión de a partir de ahí circula el refrigerante en líquido, este ciclo de
trabajo realiza en el evaporador en el interior de la cámara frigorífica para
luego terminar el ciclo de trabajo en el retorno hacia la compresora baja
presión y temperatura.
El compresor es el elemento activo del circuito de refrigeración. Cumple dos
funciones: reducir la presión en el evaporador hasta que el líquido refrigerante
evapora a la temperatura fijada, y mantiene esta presión retirando los vapores
y elevando la temperatura del medio condensado. Por lo tanto, el trabajo del
compresor consiste en aspirar los vapores del fluido refrigerante, comprimirlos
y descargarlos en el condensador.
Los tipos de compresores más utilizados e refrigeración son:
 alternativos
 de tornillo o helicoidales
 rotativos
 centrífugos

22. 22
Figura. 2 Compresor
Condensador:
En el condensador este refrigerante transfiere el calor de condensación hacia
un fluido externo y se transforma nuevamente al estado líquido.
Es un intercambiador de calor en el que se produce la condensación del
refrigerante en estado vapor a la salida del compresor. El condensador debe
de ser capaz de extraer y disipar el calor absorbido en el evaporador más el
calor equivalente al trabajo de compresión. La liberación de este calor pasa
por tres fases. La primera consiste en el enfriamiento de los gases desde la
temperatura de descarga del compresor, hasta la temperatura de
condensación. Esta fase es muy rápida, debido a la gran diferencia de
temperaturas entre el fluido frigorífico y el propio condensador. Actúa
generalmente en la primera cuarta parte del condensador. La segunda fase
consiste en la cesión del calor latente de condensación. Es la etapa más lenta
y más importante, es donde el fluido efectúa su cambio de estado. La última
fase es el enfriamiento del líquido desde la temperatura de condensación
hasta la temperatura deseada (líquido sub-enfriado). Este enfriamiento se
produce en la última cuarta parte del condensador. La temperatura final del
líquido dependerá del salto térmico existente.

23. 23
Figura. 3 Condensador
Válvula de expansión:
El refrigerante (que ahora se encuentra en estado líquido saturado) penetra
en la válvula de expansión. Una parte del calor latente se pierde, debido a la
irreversibilidad del proceso, entrando el refrigerante como una mezcla de
líquido y vapor al evaporador.
Se compone de:
- Un cuerpo compuesto por una cámara en la cual se produce la expansión,
al pasar el fluido refrigerante a ésta a través de un orificio cilindro-cónico
obturado parcialmente por un vástago, y los tubos de entrada y salida del
fluido.
- Un elemento o fluido potencia que actúa sobre el vástago para abrir o
cerrar el paso de refrigerante a la cámara de expansión.
- Un husillo regulador o tornillo que nos limita la cantidad mínima de caudal.
un bulbo sensor situado a la salida del evaporador, conectado por un
capilar al elemento de potencia y que actúa sobre éste.
- Una tubería de compensación de presión conectado también a la salida
del evaporador, y que ayuda a funcionar al obturador. este accesorio es
necesario sólo para la vet compensada externamente.

24. 24
Figura 4
Evaporador:
Esta mezcla bifásica hierve a temperatura y presión constante en el
evaporador. Entonces el fluido exterior absorbe ese calor latente del
refrigerante enfriándose a su vez.
Un evaporador es un intercambiador de calor que tiene la capacidad necesaria
para conseguir la temperatura deseada en el recinto a enfriar, la misión
principal del evaporador es asegurar la transmisión de calor desde el medio
que se enfría hasta el fluido frigorífero, el refrigerante líquido para evaporarse
necesita absorber calor y por lo tanto produce frío. En la instalación frigorífica
el evaporador está situado entre la válvula de expansión y la aspiración del
compresor. El diseño y cálculo en una instalación frigorífica presenta
dificultades como la elección del tipo, emplazamiento o disminución del
coeficiente de transferencia de calor debido a la aparición de hielo.

25. 25
Figura 5
Refrigerantes
La práctica de la refrigeración, probablemente ha existido desde la época de
las cavernas. Con frecuencia, en la historia se menciona el uso de hielo y
nieve naturales para fines de enfriamiento. Los chinos, y después los
romanos, los usaban para enfriar sus bebidas. En algunos lugares donde sólo
tienen hielo en el invierno, lo almacenaban en fosos para usarlo en el verano.
En lugares desérticos donde no disponían de hielo o nieve en ninguna época
del año, como en Egipto, se utilizaba la evaporación del aguapara el
enfriamiento de bebidas, y hasta algunos dispositivos ingeniosos para hacer
la estancia más confortable. El agua fue el primer refrigerante, con una larga
historia de uso, continuando hasta nuestra época. Con el paso del tiempo, se
han hecho mejoras en cuanto a su manejo y almacenamiento, pero aún se
utiliza el hielo natural por todo el mundo.
El uso histórico y fundamental del hielo, ha sido reconocido en una unidad de
refrigeración: la tonelada de refrigeración, la cual se define como la cantidad
de calor que se requiere para fundir dos mil libras de hielo en 24 horas.
Clasificación de refrigerantes

26. 26
Figura 6
Propiedades termodinámicas
1.Presión.
Debe operar con presiones positivas.
Temperatura.
Debe tener una temperatura crítica por arriba de la temperatura de
condensación. Debe tener una temperatura de congelación por debajo de la
temperatura del evaporador. Debe tener una temperatura de ebullición baja.
3. Volumen.
Debe tener un valor bajo de volumen específico en fase vapor, y un valor alto de
volumen en fase líquida.
4. Entalpia.
Debe tener un valor alto de calor latente de vaporización.
5. Densidad.
6. Entropía.
Propiedades físicas y químicas
7. No debe ser tóxico ni venenoso.
8. No debe ser explosivo ni inflamable.
9. No debe tener efecto sobre otros materiales.
10. Fácil de detectar cuando se fuga.
11. Debe ser miscible con el aceite.
12. No debe reaccionar con la humedad.
13. Debe ser un compuesto estable.
Fácilmente se comprende que ninguno de los refrigerantes conocidos reúne
todas estas cualidades; es decir, no existe un refrigerante ideal, por lo que, en
base a un balance de ventajas, deberá seleccionarse el que reúna el mayor
número de estas características de acuerdo al diseño requerido.

27. 27
Panel aislante isopur
Panel constituido por dos láminas de acero, con núcleo aislante de poli
estireno (pol) de alta densidad (18 – 20 kg/m³, con tolerancia de ± 2 kg/m³),
por lo que se obtiene una solución de revestimiento o cielo aislado en un solo
producto integrado con excelentes propiedades térmicas, siendo su principal
uso en cámaras frigoríficas.
La capacidad estructural del panel permite ser utilizado como sistema
constructivo auto soportante en edificios de uno o más pisos, como oficinas,
comedores, campamentos, casetas, entre otros.
El largo máximo está limitado por la condición de transporte y manipulación
(mín. 2,50m – máx.14m según espesor del panel), largos superiores sujetos
a consulta.
Figura 7
Componentes de una instalación frigorífica
Frío industrial es el nombre que recibe la actividad tecnológica encargada de
diseñar, construir, implementar y mantener máquinas frigoríficas, así como
sus instalaciones. Existen diferentes aplicaciones de la producción de frío en
los edificios, desde una máquina de aire acondicionado para mejorar el confort

28. 28
de la vivienda hasta una cámara frigorífica para la conservación de alimentos.
La mayoría de este tipo de instalaciones se basa en el mismo principio de
funcionamiento: un ciclo de compresión recoge el calor del ambiente a
refrigerar para después expulsarlo a una zona que se encuentra a mayor
temperatura gracias a un fluido térmico denominado refrigerante.
Esquema de una instalación frigorífica
Compresor
El compresor es el corazón de la instalación frigorífica. Se trata del elemento
encargado de generar la diferencia de presiones en las que trabaja el ciclo. El
compresor aspira el refrigerante en las condiciones de baja presión y baja
temperatura y lo comprime hasta las condiciones adecuadas para evacuar el
calor en el condensador.
Figura 8
Evaporador
Es el intercambiador de calor encargado de extraer calor de la estancia que
se quiere refrigerar. El aire ambiente se enfría a la vez que el fluido térmico
incrementa su temperatura. Por ejemplo, en el frigorífico de casa, el ambiente
a enfriar sería el interior del frigorífico, mientras que, en un sistema de aire
acondicionado, el ambiente del que se extrae el calor es la propia estancia de
la vivienda.
Condensado
Es elemento encargado de ceder el calor al ambiente exterior, más cálido.
Podemos identificar el condensador de nuestra nevera como la rejilla metálica
alojada en la parte posterior del electrodoméstico. En un sistema de aire

29. 29
acondicionado, el condensador suele instalarse en la fachada o en la terraza
del edificio.
Válvula de expansión
La válvula de expansión cierra el ciclo y se encarga de acondicionar el
refrigerante que sale del condensador, bajando su presión y su temperatura y
adecuándolo para volver a extraer calor de la estancia que queremos
refrigerar.
Figura 9
Un enfriador para cámaras frigoríficas es simplemente un dispositivo que
se utiliza para eliminar el calor de un proceso o sustancia.
Para fines industriales
Los enfriadores pueden considerarse como un componente dentro de un sistema
mecánico complejo que se utiliza para eliminar el calor de un proceso o
sustancia. Para entender realmente qué es un enfriador, se requiere un
conocimiento fundamental de los principios de la refrigeración básica.
Antes de entrar en los fundamentos de la refrigeración, se deben considerar
algunas definiciones básicas:
El calor es una forma de energía transferida en virtud de una diferencia de
temperatura. El calor existe en todas partes en mayor o menor grado. Como

30. 30
forma de energía, no puede ser creada ni destruida, aunque otras formas de
energía pueden convertirse en calor, y viceversa. Es importante recordar que la
energía térmica viaja en una sola dirección; de un objeto, sustancia o área más
cálida a una más fría.
Frío es un término relativo que se refiere a la falta de calor en un objeto, sustancia
o área. Otra definición lo describe como la ausencia de calor, aún no se ha ideado
ningún proceso para alcanzar el “cero absolutos”, el estado en el que se ha
eliminado todo el calor de cualquier objeto, sustancia o área. Teóricamente, este
punto cero sería de 459.69 gradosbajo cero en la escala del termómetro
Fahrenheit, o 273.16 grados bajo cero en la escala del termómetro Celsius.
La refrigeración, o proceso de enfriamiento, es la eliminación de calor no
deseado de un objeto, sustancia o espacio seleccionado y su transferencia a otro
objeto, sustancia o espacio. La eliminación del calor disminuye la temperatura y
puede lograrse mediante el uso de hielo, nieve, agua fría o refrigeración
mecánica.
La refrigeración mecánica es la utilización de componentes mecánicos
dispuestos en un “sistema de refrigeración” con el fin de transferir calor.
Los refrigerantes son compuestos químicos que se comprimen y condensan
alternativamente en un líquido y luego se les permite expandirse en un vapor o
gas a medida que se bombean a través del sistema de refrigeración mecánico
para realizar un ciclo.
Figura 11

31. 31
El ciclo de la refrigeración
El ciclo de refrigeración se basa en el largo principio físico conocido de que un
líquido que se expande en un gas extrae calor de la sustancia o área circundante.
(Puede probar este principio simplemente humedeciendo su dedo y
sosteniéndolo hacia arriba. inmediatamente comienza a sentirse más fresco que
los demás, especialmente si está expuesto a algún movimiento de aire. esto se
debe a que el líquido en el que sesumergió se está evaporando, y al hacerlo,
extrae calor de la piel del dedo y aire a su alrededor).
figura 12
Los refrigerantes se evaporan
Los refrigerantes congelan a temperaturas mucho más bajas que el agua, lo
que les permite extraer calor a una velocidad más rápida que el agua en su
dedo.
Componentes fundamentales del sistema de refrigeración.
El trabajo del ciclo de refrigeración es eliminar el calor no deseado de un lugar
y descargarlo en otro. Para lograr esto, el refrigerante se bombea a través de
un sistema de refrigeración cerrado. Si el sistema no estuviera cerrado, estaría
agotando el refrigerante al disiparlo en el medio circundante; debido a que
está cerrado, el mismo refrigerante se usa una y otra vez, a medida que pasa
por el ciclo eliminando algo de calor y descargándolo. El ciclo cerrado sirve
también para otros propósitos; evita que el refrigerante se contamine y
controla su flujo, ya que es un líquido en algunas partes del ciclo y un gas o
vapor en otras fases.
Veamos lo que sucede en un ciclo de refrigeración simple y los componentes
principales involucrados. Existen dos presiones diferentes en el ciclo: la

32. 32
evaporación o baja presión en el “lado bajo” y la condensación, o alta presión,
en el “lado alto”. Estas áreas de presión están separadas por dos puntos de
división: uno es el dispositivo de medición donde secontrola el flujo
derefrigerante y el otro está en el compresor, donde se comprime el vapor.
El dispositivo de medición es un punto donde comenzaremos el viaje a través
del ciclo. Esta puede ser unaválvula de expansión térmica, un tubo capilar o
cualquier otro dispositivo para controlar el flujo de refrigerante al evaporador,
o bobina de enfriamiento, como refrigerante de baja presión y baja
temperatura. El refrigerante en expansión se evapora (cambia de estado) a
medida que pasa por el evaporador, donde elimina el calor de la sustancia o
el espacio en el que se encuentra el evaporador.
Visor de líquido y filtro en cámara frigorífica
El calor viajará desde la sustancia más caliente al evaporador enfriado por la
evaporación del refrigerante dentro del sistema, lo que hace que el
refrigerante llegue a su punto de ebullición y se evapore, cambiándolo a vapor.
Esto es similar al cambio que se produce cuando se hierve una cubeta de
agua en la estufa y el agua se transforma en vapor, excepto que el refrigerante
hierve a una temperatura mucho más baja.
Ahora, este vapor de baja presión y baja temperatura se dirige al compresor,
donde se comprime en un vapor de alta temperatura y alta presión. El
compresor lo descarga al condensador, de modo que puede renunciar al calor
que recogió en el evaporador. el vapor del refrigerante está a una temperatura
más alta que el aire que pasa a través del condensador (tipo enfriado por aire);
o el agua que pasa a través del condensador (tipo enfriado por agua); por lo
tanto, eso se transfiere del vapor de refrigerante más caliente al aire o agua
más fría
En este proceso, a medida que se elimina el calor del vapor, se produce un
cambio de estado y el vapor se condensa nuevamente en un líquido, a alta
presión y alta temperatura.
El refrigerante líquido viaja ahora al dispositivo de medición donde pasa a
través de una pequeña abertura u orificio donde ocurre una caída en la presión
y la temperatura, y luego ingresa al evaporador o al serpentín de enfriamiento.
A medida que el refrigerante se abre camino hacia la gran abertura del tubo o

33. 33
la bobina del evaporador, se evapora, listo para comenzar otro ciclo a través
del sistema.
Montaje de cámara frigorífica
El sistema de refrigeración requiere algunos medios para conectar los
componentes principales básicos: evaporador, compresor, condensador y
dispositivo de medición, al igual que las carreteras conectan a las
comunidades. Los tubos o “líneas” completan el sistema para que el
refrigerante no se escape a la atmósfera. La línea de succión conecta el
evaporador o la bobina de enfriamiento al compresor, la línea de gas caliente
o de descarga conecta el compresor al condensador, y la línea de líquido es
el tubo de conexión entre el condensador y el dispositivo de medición (válvula
de expansión térmica). Algunos sistemas tendrán un receptor inmediatamente
después del condensador y antes del dispositivo de medición, donde se
almacena el refrigerante hasta que sea necesario para la eliminación de calor
en el evaporador
Hay muchos tipos y variaciones diferentes de los componentes del ciclo de
refrigeración. por ejemplo, hay al menos media docena de diferentes tipos de
compresores, desde el diseño alternativo del pistón hasta el tornillo, la espiral
y el impulsor centrífugo, pero la función es la misma en todos los casos: la de
comprimir el vapor cargado de calor a un nivel alto.
Temperatura del vapor.
Lo mismo se puede decir de las superficies del condensador y del evaporador.
Pueden ser tubos vacíos, o pueden ser condensadores con aletas y
evaporadores con ventiladores eléctricos para hacer pasar el aire a través de
este, o con una bomba de condensador para bombear el agua a través de un
condensador enfriado por agua.
Existen varios tipos diferentes de dispositivos de medición para regular el
refrigerante líquido en el evaporador, según el tamaño del equipo, el
refrigerante utilizado y su aplicación.
el sistema de refrigeración mecánico descrito anteriormente es esencialmente
el mismo ya sea que el sistema sea un refrigerador doméstico, un congelador
de baja temperatura, un sistema de aire acondicionado de confort, un
enfriador industrial o un equipo de enfriamiento comercial. Los refrigerantes

34. 34
serán diferentes y el tamaño del equipo variará considerablemente, pero el
principio de funcionamiento y el ciclo de refrigeración siguen siendo los
mismos. Por lo tanto, una vez que entienda las acciones simples que tienen
lugar dentro del ciclo mecánico de refrigeración, debe tener una buena
comprensión de cómo funciona un sistema de refrigeración
Usos
 Refrigeración
 Procesadoras de alimentos
 Campamentos mineros
 Establecimientos educacionales
 Oficinas
 Universidades
 Hospitales
Ventajas
 Excelentes propiedades térmicas.
 Su superficie homogénea permite una rápida y fácil limpieza.
 Pre pintado.
 Amplia gama de colores.
9. Objetivos
Objetivo general
 Diseñar una cámara frigorífica de congelamiento para guardar en
conservación las carnes y pescados responsable del diseño y
fabricación estructural maquinarias F&R en Arequipa Perú.
.Objetivos específicos
 Determinar la maquinaria para el diseño.
 Describir el enfoque para el diseño propuesto.
 Analizar la rentabilidad del diseño.
 Selección de maquinaria.
 Criterios del diseño.
 Rentabilidad del diseño

35. 35
10. Hipótesis
Dado que el mercado la CHAVELA no cuenta con buenos equipos y maquinas
congeladoras.
Es probable que el diseño de un buen sistema frigorífico sea la opción más
adecuada para la conservación y congelamiento de los productos distribuidos
por dicho establecimiento.

36. 36
CAPITULO 2 PLANTEAMIENTO OPERACIONAL
METODOLOGÍA DE INVESTIGACIÓN
1.1 Tipo de investigación:
Para este proyecto se ha hecho varias investigaciones:
- Una investigación descriptiva en donde se determina la situación
económica de los comerciantes.
- Qué enfoque tomar para diseñar una máquina refrigerada
- Cuánto será la rentabilidad en el ahorro económico, consumo de
energía eléctrica.
- La capacidad y el área de la máquina.
- Después de ello tomaremos nuestro objetivo el diseño de la
estructura, la potencia y el caballaje de la cámara frigorífica.
2 Nivel de investigación:
Nivel de investigación también lo realizamos descriptiva en donde se
aprecia la situación la situación de los comerciantes hay factores
negativos que no les permite desarrollar el comercio con normalidad.

37. 37
1. Técnicas e instrumentos de recolección de datos
3. CAMPO DE VERIFICACIÓN
Ubicación espacial
La instalación de cámara frigorífica de congelamiento y conservación se
realizará en el mercado la CHAVELA ubicado en el distrito de Miraflores
provincia y departamento de Arequipa
Ubicación temporal
El tiempo de la investigación nos tomará un promedio de cinco meses en el
cual lo consideraremos los contratiempos que pudieran suceder durante la
investigación.
VARIABLES INDICADORES
SUB
INDICADORES
TÉCNICAS INSTRUMENTOS
Independiente
cámara
frigorífica de
congelamiento
Los
componentes de
cámara:
Unidad de frio:
compresor,
ventilador y
condensador
Mercados de
abastos
Observación
Ficha de
observación
Depósitos de
almacenamiento
Dependiente
Almacén de
abastecimiento
de alimentos
perecibles.
Capacidad de
cámara 746000w.
Temperatura
de trabajo
Observación Ficha de
observación .
Aire
acondicionado

38. 38
Unidades de estudio (encuesta poblacional)
Para tener mayor conocimiento se hizo una encuesta a las personas que
habitan en la zona, los clientes del mercado, los proveedores y los consumidores
para tener mejor referencia.
4. ESTRATEGIAS DE RECOLECCIÓN DE DATOS
Recolección de datos
Para obtener mayor información se ha utilizado como estrategia la
cantidad de comerciantes en el rubro, se ha tomado en cuenta la dimensión
de la cámara frigorífica, el área del mismo para calcular la potencia.
Tratamiento de datos
De una breve encuesta sacamos la información luego procesamos
estadísticamente para obtener una información objetiva y precisa.
Análisis de la información
Se analizó objetivamente los resultados de la información lo cual permite
llegar a una conclusión tomando en consideración las recomendaciones.

39. 39
CAPITULO 3
DISEÑO DE UNA CÁMARA FRIGORÍFICA PARA CONGELAMIENTO Y
CONSERVACIÓN PARA ALMACENAMIENTO DE PRODUCTOS
PERECIBLES
El presente diseño es la elección del sistema de enfriamiento de una cámara de
congelación, en función de la carga térmica máxima. Se utilizarán dos
refrigerantes distintos y se realizará un estudio comparativo de eficiencia,
ambiental y económico. La cámara se destina a la recepción, almacenamiento y
congelación de pan para su posterior distribución a una cadena de
supermercados, de modo que se garantice un correcto funcionamiento, así como
el buen estado del producto.
Elementos de construcción
Cerramientos
Los cerramientos verticales se construyen con ladrillos o bloques de hormigón
de fábrica, enfoscados y fratasados con mortero de cemento para ser pintados
a continuación. Suelen estar protegidos por un bordillo o murete de hormigón
armado en su base, con objeto de proteger el revestimiento del aislamiento y al
propio aislamiento de posibles golpes de carretillas elevadoras, al tiempo que
facilitan la circulación de aire entre la mercancía y el paramento vertical.
Los techos se construyen en materiales ligeros si no han de soportar carga. Para
el soporte suelen utilizarse estructuras auxiliares metálicas, uniendo el material
aislante a estas evitando puentes térmicos. Los suelos, tras haber compactado
el terreno mediante la aportación de materiales adecuados, suele establecerse
una capa de hormigón de limpieza que al mismo tiempo que permite nivelar la
superficie y formar las pendientes de la cámara en caso necesario. Sobre ella se
ejecutará la barrera antivapor y seguidamente se colocará el espesor del material
aislante necesario. Finalmente, se ejecutará la solera definitiva. Los suelos
deben ser protegidos contra la congelación, en el caso de cámaras con
temperatura negativa.
Aislantes en el cual se tomara en cuenta entre las cualidades más importantes
exigibles a un buen aislante, se encuentran: Baja conductividad térmica. Muy

40. 40
poco higroscópico o Imputrescible, Incombustible o Neutro químicamente frente
a otros materiales y fluidos en contacto o Plástico, adaptándose a las
deformaciones. o Facilidad de colocación o Resistencia a la compresión y a la
tracción.
De otro lado, se tomara en cuenta las Barreras anti-vapor que son necesarios
para:
Mantener el valor de la conductividad térmica del aislante
Evitar deterioros en el aislante y en los paramentos verticales y horizontales.
Reducir el consumo energético.
Alargar la vida útil tanto de cerramientos y materiales aislantes como de la
maquinaria frigorífica. Deben cumplir:
Estar situadas en la cara caliente del aislamiento.
No dejar discontinuidades en ningún punto del perímetro aislado.
Estar constituidas por materiales muy impermeables al vapor de agua.
El uso de cada material se recomienda para algunas aplicaciones,
desaconsejándose para otras.
Asimismo, se tiene en cuenta los Revestimientos Se hacen necesarios por
varias razones: Razones mecánicas. Las protecciones evitan la rotura accidental
del material aislante.
Son una protección contra la penetración del agua, acción de un posible fuego y
evitan el crecimiento de microorganismos en el aislante.
Presentan superficies lisas que facilitan su limpieza y permiten cumplir con las
reglamentaciones técnico-sanitarias.
. Se tomara en cuenta el Equipo de refrigeración donde se describirá los
elementos principales del circuito frigorífico. Un equipo de refrigeración es una
máquina térmica cuyo objetivo consiste en extraer calor de un foco a baja
temperatura para transferirlo a otro foco a temperatura más elevada. Para
lograrlo es necesario un aporte de trabajo puesto que el calor se dirige de forma
espontánea de un foco caliente a uno frío, y no al revés, por la segunda ley de la
termodinámica.
El aporte de energía para el funcionamiento de la máquina se realizará mediante
la compresión mecánica de un gas refrigerante, el cual será el encargado de
transferir el calor desde un foco térmico al otro. La compresión mecánica se
produce accionando el compresor mediante un motor de tipo eléctrico. Los cuatro

41. 41
principales componentes de un equipo de refrigeración son el compresor
mecánico, el condensador, la válvula de expansión y el evaporador, además de
otros dispositivos de seguridad y control. Por su parte el fluido frigorífico que
circula por el sistema refrigerante, absorberá la energía cedida por el compresor,
y esto hará que lo impulse a través del circuito.
Se tomara en cuenta el compresor es el elemento activo del circuito de
refrigeración. Cumple dos funciones: reducir la presión en el evaporador hasta
que el líquido refrigerante evapora a la temperatura fijada, y mantiene esta
presión retirando los vapores y elevando la temperatura del medio condensado.
Por lo tanto, el trabajo del compresor consiste en aspirar los vapores del fluido
refrigerante, comprimirlos y descargarlos en el condensador. Los tipos de
compresores más utilizados e refrigeración son: a) Alternativos c) De tornillo o
helicoidales b) Rotativos d) Centrífugos, en nuestro caso se tomara el primero
de los nombrados.
Otro de los aspectos son los Condensadores que se trata de un intercambiador
de calor en el que se produce la condensación del refrigerante en estado vapor
a la salida del compresor. El condensador será capaz de extraer y disipar el
calor absorbido en el evaporador más el calor equivalente al trabajo de
compresión.
La liberación de este calor pasa por tres fases. La primera consiste en el
enfriamiento de los gases desde la temperatura de descarga del compresor,
hasta la temperatura de condensación. Esta fase es muy rápida, debido a la gran
diferencia de temperaturas entre el fluido frigorífico y el propio condensador.
Actúa generalmente en la primera cuarta parte del condensador. La segunda
fase consiste en la cesión del calor latente de condensación. Es la etapa más
lenta y más importante, es donde el fluido efectúa su cambio de estado. La última
fase es el enfriamiento del líquido desde la temperatura de condensación hasta
la temperatura deseada (líquido subenfriado). Este enfriamiento se produce en
la última cuarta parte del condensador. La temperatura final del líquido
dependerá del salto térmico existente
Otro de los componentes es un evaporador es un intercambiador de calor que
tiene la capacidad necesaria para conseguir la temperatura deseada en el recinto
a enfriar. La misión principal del evaporador es asegurar la transmisión de calor
desde el medio que se enfría hasta el fluido frigorígeno.

42. 42
El refrigerante líquido, para evaporarse, necesita absorber calor y, por lo tanto,
produce frío. En la instalación frigorífica el evaporador está situado entre la
válvula de expansión y la aspiración del compresor. Su diseño y cálculo en una
instalación frigorífica presenta dificultades como la elección del tipo,
emplazamiento o disminución del coeficiente de transferencia de calor debido a
la aparición de hielo
Se logra satisfacer un evaporador son:
• Gran superficie del evaporador en contacto con el refrigerante.
• El vapor debe salir saturado seco hacia el compresor.
• Mínima pérdida de carga pero con una velocidad suficiente para originar
una buena transferencia de calor.
• Deben presentar estanqueidad.
• De construcción sencilla y precio bajo.
• Resistentes a la corrosión.
• Fácil limpieza y desescarche.
Uno de los aspectos fundamentales es la descripción de la nave, en el cual
consiste en la cámara de congelado objeto de estudio trata de un ejemplo tiene
una superficie de 168,33 m2 y se encuentra en el interior de una nave de 274,36
m2 de superficie. El emplazamiento de la nave es el Polígono Industrial
Errotatxu, (48993) Getxo, Bizkaia. Se trata de una nave exenta, sin otras
construcciones colindantes.
el propósito de la cámara de congelado es el almacenamiento de pan congelado,
para su posterior distribución a una cadena de supermercados. El objetivo
fundamental en el transporte de productos refrigerados es conseguir conservar
que la temperatura del producto se vea alterada lo menos posible. Por ello, se
va a considerar que el transporte del pan hasta la cámara de congelación se
realiza en un camión refrigerado a una temperatura de 5ºC. La descarga se lleva
a cabo a través de un muelle de carga-descarga situado en la cara este, donde
se colocará una puerta de abrigo retráctil que conecta directamente con una
antecámara a 5ºC. Esta zona de carga y descarga, será por tanto un espacio
climatizado a temperatura fija de 5ºC, con el fin de que el producto sufra lo menor
posible hasta almacenarse en su ubicación definitiva.

43. 43
La manipulación de la mercancía se realizará mediante carretillas de propulsión
eléctrica con baterías recargables cumpliendo con las estipulaciones sanitarias.
Dentro de la nave no se fabricará o elaborará el producto, limitándose las
instalaciones a la recepción, almacenamiento y expedición de los diferentes tipos
de pan congelado. Al trabajar con una única tipología de producto, se podrán
almacenar sin problema en una única cámara frigorífica cuya temperatura interior
será de -18ºC
La cámara frigorífica será capaz de recibir, envasar y almacenar 3.500 cajas de
género.
El almacenamiento se realizará mediante palets de 1200x800 mm (Europalets),
con un peso y una altura máximo de 200 kg y de 1.00 m por unidad de carga
paletizada.
Los palets se colocarán a lo largo del suelo de la cámara en una única altura.
Palet=1200 x 800 Superficie cámara = 168,33 m2
Almacenamiento máximo = 168,33 / 0,96 = 175 palets
Dimensiones caja 600 x 400 x 200 mm Cajas por palet = 20 cajas
Barras de pan por caja = 40 barras
Peso caja= 6,3 kg / caja
Capacidad total de la instalación = 175 x 20 x 6,3 = 22050 kg
Procederemos a la determinación de componentes y descripción de los
materiales utilizados en cada cerramiento, para posteriormente realizar el cálculo
del espesor del aislante en cada uno de ellos
Paredes
El cerramiento de toda la nave, así como las divisiones interiores (zona de
oficinas, vestuarios y sala de frío) se llevará a cabo mediante fábrica ladrillo
macizo de ½ pie de espesor recibido con mortero. Se empleará un revestimiento
interior y exterior de enfoscado, maestreado y fratasado con mortero y finalmente
se aplicará un acabado con pintura plástica en las zonas interiores.
Aislamiento paredes cámara
Por su parte, tanto la cámara frigorífica como la antecámara se aislarán mediante
paneles sándwich. Una de las múltiples ventajas en la utilización del panel
sándwich, es la de englobar en un único elemento: aislante, barrera antivapor y
revestimiento. El alma del panel será de poliuretano (PPU), con una
conductividad térmica (λ) = 0,021 W/m°C [2] e irán sujetos a los techos a través

44. 44
de las correas mediante tornillos autorroscantes. El espesor del aislante será
nuestra incógnita a calcula
Suelo
En toda la nave, se colocará una solera de relleno de grava de 25 cm y una capa
de hormigón HA-25/B/40/IIa de 15 cm de espesor que irá armada con un mallazo
electrosoldado de redondos de 8 mm cada 20 cm. Sobre la misma, se construirá
un solado de baldosas de antideslizantes de gres compacto en oficinas y otro de
baldosas de cerámica en vestuarios y aseos. En la cámara frigorífica, la placa de
aislante para el suelo, irá colocada entre la capa de grava y la de hormigón,
Techos
La nave tiene una altura de 6m y un techado a dos aguas, que favorecerá la
evacuación de lluvia y su exposición directa a la radiación solar. La cubierta de
la nave estará formada por chapa grecada. La altura de la cámara será de 5m, y
estará constituida por paneles sándwich (λ) = 0,021 W/m°C anclados a las
correas. El techo de oficinas y vestuarios estará constituido por placas de
escayola lisa sustentadas
La puerta entre la cámara y la antecámara será metálica, seccional, industrial,
manual y fabricada con paneles metálicos prelacados de doble pared y aislante
intermedio de poliuretano inyectado densidad 50 kg/m 3
Las puertas de entrada a las oficinas serán abatibles de una hoja de aluminio
lacado, con rotura de puente térmico mediante pletinas aislantes de poliamida.
Por otra parte, las de la sala de frío y el generador contarán con doble chapa lisa
de acero galvanizado de 1 mm. de espesor, engatillada, realizada en dos
bandejas, con rigidizadores de tubo rectangular, y rejillas de ventilación en la
parte inferior.
Según marca la norma UNE-EN ISO 12241:2010 se supone una transferencia
de calor máxima de q”= 6.98 W/m2. Este dato es imprescindible para
dimensionar el espesor del aislante. El flujo de calor que atraviesa un muro en
régimen estacionario, y a cuyos lados existen temperaturas te y ti (exterior e
interior, con te >ti), viene dado por la fórmula: [Ec.1] Donde U es el coeficiente
global de transmisión de calor y ∆T la diferencia entre la temperatura interior y
exterior
Cálculo del coeficiente global transmisión de calor El coeficiente global de
pérdidas, para una cerramiento formado por una serie de capas planoparalelas,

45. 45
de distintos materiales viene definido por la Ec. 2. : [Ec.2] Donde nuestra
incógnita a calcular será el espesor del aislante en cada uno de los cerramientos
de nuestra cámara. Los valores de hi y he deben estimarse para los cálculos, en
función de la posición del cerramiento, el sentido del flujo de calor y la situación
del cerramiento
Cálculo temperatura exterior Tal como se aprecia en la Ec. 1, la transferencia de
calor es proporcional a la diferencia de temperaturas entre el exterior y el interior
de nuestra cámara. Por tanto necesitamos conocer la temperatura exterior en
cada momento. A través de los datos facilitados por el C.T.E , en la región donde
esta ubicada nuestra nave, disponemos de las temperaturas anuales hora a
hora, de modo que tomaremos como temperatura exterior de cálculo la más
restrictiva, es decir, la temperatura máxima del mes más cálido. La temperatura
exterior en cada cerramiento, dependerá de la orientación de cada paramento.
Text = 32 ºC (20 de julio a las 16:00 h)
-Calculo carga térmica
En este apartado se calculará la carga térmica máxima, que determinará la
potencia nominal del equipo de enfriamiento capaz de mantener nuestra cámara
de congelado a una temperatura de -18ºC. Este cálculo se realizará teniendo en
cuenta las siguientes cargas térmicas
Carga térmica debida a las necesidades por renovación de aire La carga térmica
a evacuar de un recinto frigorífico debida a la renovación de aire es una variable
que incluye aquellas renovaciones que técnicamente son aconsejables para la
buena conservación del producto, como las infiltraciones de aire a través de las
puertas, cuando estas se encuentran abiertas. Para calcularla utilizamos las
siguientes ecuaciones: Q2 = V · ρ · N · ∆h [Ec. 3] Exponemos en la siguiente
tabla los datos empleados para el cálculo, los cuales han sido extraídos de la
AEMET.

46. 46
Condiciones
ambientales
Símbolo Valor Unidades
Temperatura
exterior media
anual
T 14,48 C
Temperatura
interior
T 17 C
HR exterior P 75 %
Densidad del aire D 1223 Kg/m3
Carga térmica debida a las pérdidas por refrigeración y/o congelación del
producto Nuestro producto previamente llega en el transporte a 5ºC y se
descarga a la antecámara manteniendo la misma temperatura. Posteriormente
pasará a la cámara de congelación a -18ºC, por tanto, como consecuencia las
etapas de enfriamiento de nuestro producto serán: Frío necesario para disminuir
temperatura desde entrada hasta congelación
(Q31) Q31 = Cp+ · ment · (Td- Te) / 86400 [Ec. 4]
Frio invertido en la congelación (Q32): Q32 = (L · ment) / 86400 [Ec. 5] Frio
invertido para disminuir la temperatura del producto desde el punto de
congelación hasta la temperatura deseable para su mantenimiento (Q33):
Q33 = Cp- · ment · (Tc – Ta ) / 86400 [Ec. 6]
Motivado por su diaria distribución mediante camiones frigoríficos, supondremos
una entrada del 40% de la capacidad total de la instalación, en un solo día.
En el momento de la puesta en marcha de la instalación o en el periodo de
máximo volumen de ventas, podríamos estar hablando de caso límite.
En este caso, el flujo de entrada sería:
Cantidad entrada de material al día
ment = 40% de 22.050 kg/dia = 8.820 kg/día

47. 47
Carga térmica debida al calor desprendido por maquinaria
Es el calor debido al trabajo de los motores y las máquinas en el espacio frío. El
más típico es el calor causado por los motores de los ventiladores del
evaporador, pero también se deben contar, cualquier máquina que desarrolle su
trabajo dentro de la cámara.
Debido a que tanto la potencia de los motores como el número de horas de
funcionamiento de los mismos no son conocidos a priori, en la práctica y de forma
bastante aproximada se toma como equivalente calorífico del trabajo de los
ventiladores un valor entre el 5% y el 8% de Q1+Q2+Q3.
Por tanto Q4 = 0,08·(Q1+Q2+Q3) [Ec. 8]
Q4= 0,08·(3307,45+1300,47+15840) = 1635,83 W 3.3.5.
Carga térmica aportada por las personas
El personal que almacena o manipula productos en una cámara frigorífica aporta
calor, sobre todo si realiza un trabajo intenso. Q5 = (q · n ) [Ec. 9]
Carga térmica aportada por la iluminación La potencia eléctrica dedicada a la
iluminación puede determinarse según criterios estandarizados. Lo usual es
prever dos niveles de iluminación diferentes para zona de almacenaje y zona de
trabajo, en el caso de que hubiese dos zonas. Estos valores son
respectivamente, de 12 y 27 W/m2.
Las lámparas de incandescencia invierten una parte de la potencia consumida
en producir calor. Los fluorescentes, a causa de la potencia reactiva, producen
un 30% más, por lo que no suelen utilizarse.
Q6 = i · Sc [Ec. 10]
En nuestro caso, tomaremos como valor de intensidad lumínica (i)= 12 W/m2, y
un tipo de luces no fluorescentes. Por lo tanto, la potencia y la carga térmica de
iluminación será: Q6 = i · Sc = 12· 168,33 = 2019,96 W La carga total será :
QT = Q1 + Q2 + Q3 +Q4 +Q5 + Q6 [Ec. 11]
QT = 3307,45 + 1300,47 + 15840 + 1635,83 + 390 + 2019,96 = 24,49 KW
A continuación, le aplicaremos a QT un factor de seguridad del 10% para
asegurar el correcto funcionamiento de nuestra instalación:
QF = 1,10 · 24,49 KW = 26,94 KW [Ec. 12]
Condensador (proceso 5’-1’): Los procesos que tienen lugar en el condensador
se representan en el diagrama por la línea 5 → 1’, y ocurren a lo largo de una
línea de presión constante (isóbara).

48. 48
Hay un punto denominado 5 que se recibe el refrigerante del compresor como
vapor, a alta presión y alta temperatura. En el primer tramo del condensador (5
→ 4’), el vapor se enfría, cediendo calor sensible al medio condensante,
perdiendo temperatura, pero permaneciendo en estado vapor.
En el Punto 4, se alcanza la temperatura de rocío del refrigerante a la presión de
condensación. A partir de ese instante el vapor refrigerante cede calor latente al
medio condensante, condensándose (4 → 1) y volviéndose líquido.
A medida que avanzamos en el condensador aumenta la proporción de líquido y
disminuye la de vapor. Es importante hacer notar que durante la condensación
de fluidos puros, la temperatura permanece constante.
En el Punto 1 termina el proceso de condensación, porque todo el refrigerante
ha pasado a líquido. Ocurre que, a estas alturas el líquido refrigerante todavía
está más caliente que el medio condensante, por lo que todavía se puede enfriar
un poco más.
Al proceso 1 → 1’ se le llama subenfriamiento, a lo largo de él, el refrigerante
pierde temperatura (entre 5 y 10º C) cediendo calor sensible al medio
condensante. El subenfriamiento es positivo, al mejorar la producción frigorífica
específica y aumentar la proporción de líquido a la salida del dispositivo de
expansión.
Calor específico de condensación: Es el calor que es necesario extraer para
desrecalentar, condensar y subenfriar un kilogramo de refrigerante: qcond = h5
– h1’ [Ec. 28]
Potencia necesaria en el condensador: Es la potencia a absorber por el medio
condensante: Qcond = mr · qcond [Ec. 29]
Se usara el COP de la máquina determina la clasificación energética.
Refleja la relación capacidad/consumo de los equipos de un sistema de
refrigeración. Equipos con bajo COP son equipos con un consumo elevado.
Se distinguirá entre: Coeficiente de eficiencia energética indicado (COPind)
COPind = Qevap / Wcomp [Ec. 32]
Coeficiente de eficiencia energética mecánico (COPmec) COPmec = Qevap /
Wmec [Ec. 33]
Coeficiente de eficiencia energética eléctrico (COPelec) COPelec = Qevap /
(Welec + Wventevap + Wventcond) [Ec. 34]
Comparativa entre R404 y R407F

49. 49
1. Reducción en las emisiones de carbono. Pruebas realizadas han permitido
establecer el mejor rendimiento del gas R407F en relación con otros gases a los
que está sustituyendo de forma paulatina, como el R404A y el R407A. Así, su
potencial de calentamiento atmosférico (1.824) es cerca de un 50% menor que
el del refrigerante R404A (3.922), y más bajo que cualquier otra alternativa
utilizada en refrigeración comercial.
2. Menor tasa. Con efectos desde el 1 de enero de 2014 se crea el Impuesto
sobre los Gases Fluorados de Efecto Invernadero, un tributo de naturaleza
indirecta que recae sobre el consumo de aquellos productos comprendidos en
su ámbito objetivo y grava, en fase única, atendiendo al potencial de
calentamiento atmosférico. A los efectos de este Impuesto, tienen la
consideración de «gases fluorados de efecto invernadero»: los
hidrofluorocarburos (HFC), perfluorocarburos (PFC) y el hexafluoruro de azufre
(SF6), así como los preparados que contengan dichas sustancias, incluso
regenerados y reciclados en ambos casos, excluyéndose las sustancias
reguladas con arreglo al Reglamento (CE) n.º 1005/2009 del Parlamento
Europeo y del Consejo, de 16 de septiembre de 2009, sobre las sustancias que
agotan la capa de ozono.
3. Ahorro en las facturas de consumo de energía. En cuanto al consumo
energético, el 8% de ahorro evidenciado en ensayos (ahorro debido
estrictamente al refrigerante y en el peor de los casos, y con criterios muy
restrictivos sobre influencia de la diferencia de temperatura ambiente), ratifica los
ahorros de otros trabajos de campo realizados con ahorros de hasta el 15% en
relación a los sistemas que operan con el R404A.
4. Aplicación en instalaciones ya existentes. Para la utilización del R407F, no es
necesaria una sustitución de las instalaciones de refrigeración. Con una serie de
ajustes mínimos, puede utilizarse sin ningún problema en las instalaciones
existentes.
De esta forma, la necesaria renovación del parque de instalaciones de
refrigeración con gas que están afrontando establecimientos comerciales e
industrias encuentra un óptimo aliado en este nuevo refrigerante.
5. Homologado por los principales fabricantes de componentes, y manejable por
técnicos e instaladores. El R407F está homologado por los principales
fabricantes de compresores, válvulas y otros componentes, y su manipulación

50. 50
no comporta diferencias significativas para los técnicos e instaladores habituales
de lo que se desprende que pueden manejarlo sin grandes cambios y de forma
segura.
La conclusión es que la capacidad de reducción del consumo energético que
aporta el R407F, sumada a la menor emisión de CO2 respecto a sus
competidores, lo convierten en el refrigerante idóneo para sustituir a los gases
utilizados hasta ahora. El potencial de mejora de la rentabilidad global de las
operaciones relacionadas con la refrigeración lo convierten en un producto clave
en industrias cada vez más sostenibles.
Planos

51. 51
Modelo de la cámara refrigerante

52. 52
CONCLUSIONES
 El diseño una cámara frigorífica de congelamiento para guardar en
conservación las carnes y pescados responsable del diseño y fabricación
estructural maquinarias F&R en Arequipa Perú. Especialmente para el
mercado de la Chabela, es necesario
 la maquinaria para el diseño respondió a un modelo R4T.
 El enfoque para el diseño propuesto para la elaboración de la cámara
congeladora se debe a un diseño al estilo cajón, con las dimensiones
antes descritas en el desarrollo de la investigación. La rentabilidad del
diseño, es óptima frente a la venta de otros en el mercado, que el precio
difiere a un precio elevado.

53. 53
RECOMENDACIONES
Es necesario que todo mercado debe tener una cámara de congelamiento y
conservación de los productos, pero que sea manejable para todo.
Que el diseño de este equipo se debe fácil su manejo y además debe contar
con un catálogo de instrucciones.

54. 54
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56. 56
ANEXOS
Documento de trabajo
CÁMARA FRIGORÍFICA
Un frigorífico o cámara frigorífica es una instalación industrial estatal o privada
en la cual se almacenan carnes o vegetales para su posterior comercialización.
El producto agrícola (carne y hortalizas) es en su gran mayoría perecedero.
Después de la cosecha sigue un proceso llamado
comúnmente respiración durante el cual los azúcares se combinan con
el oxígeno del aire produciendo anhídrido carbónico y agua y despidiendo calor,
hasta llegar a la completa maduración del fruto. Al mismo tiempo,
los microorganismos que están presentes en los frutos a temperatura ambiente,
se alimentan y reproducen a un ritmo exponencial, a medida que se acerca la
maduración, destruyendo los tejidos. Se comprobó que si se mantiene el
producto cosechado a temperatura menor que la del ambiente, se consigue
alargar el período de maduración un tiempo que varía desde 3-4 días hasta 6-8
meses, de acuerdo a la especie y a la variedad.
La carne de animales (bovinos, porcinos, peces, aves) después de sacrificados
no siguen ningún proceso natural salvo el ataque de microorganismos que, a
temperatura ambiente, atacan los tejidos. La carne deja de ser comestible en 2-
3 días. También en este caso, manteniendo las carnes a bajas temperaturas, el
proceso de deterioro se puede evitar y así consumir la carne varios meses
después del sacrificio.
La posibilidad de ofrecer los frutos y las carnes durante un período más largo
tiene una importancia alimenticia y económica muy grande. Para ello se
almacenan los productos en cuartos frigoríficos a temperatura apropiada que
permite ofrecerlo al consumidor mucho tiempo después de la cosecha. Hay
tablas que indican a qué temperatura y humedad relativa y cuál es el tiempo
máximo que es necesario mantener cada uno antes de enviarlos al mercado.
Ciclo frigorífico de un aparato
Desde la prehistoria, el ser humano sabía hacer fuego y calentar, entregar
calorías a frutas y hortalizas, pero enfriar, retirar calorías, lo aprendió hace poco

57. 57
tiempo. El físico francés Sadi Carnot en los años 20 del siglo XIX, estudiando la
máquina de vapor que Watt había creado en poco tiempo atrás en Inglaterra,
desarrolló teorías que fueron la base de la Termodinámica y planteó las fórmulas
de la máquina frigorífica. Posteriormente otros físicos hicieron ensayos de
máquinas cada vez más perfeccionados y probando diferentes gases hasta que
recién a fines del siglo XIX se construyeron los primeros frigoríficos. En 1928 se
comenzó con la fabricación en masa de refrigeradoras domésticas y luego
camiones, vagones de tren y barcos frigoríficos.
Equipo de refrigeración
Véanse también: Elementos de refrigeración, Refrigeración por compresión y
Sistema de refrigeración.
Compresores de tornillo para amoníaco.
Condensadores industriales enfriados por aire para R22.
Equipo autónomo de respiración para planta de amoníaco.
Sala de recepción de planta frigorífica
Sala de máquinas industrial de mediana capacidad para R22.
El equipo de refrigeración comprende un compresor de gas movido por un motor
eléctrico, un intercambiador de calor con un caño en forma de zigzag llamado
condensador, otro con caño en forma de serpentín llamado evaporador y una
válvula de expansión, todos interconectados por caños de cobre formando un
circuito cerrado. En el interior de la cañería se introduce el gas refrigerante por
medio de una válvula. El compresor y el condensador están fuera de la cámara
frigorífica mientras que la válvula de expansión y el evaporador dentro de la
cámara, generalmente sobre el marco de la puerta de entrada. Al trabajar el
compresor eleva la presión del gas que llega caliente de la cámara por las
calorías que tomó de los productos almacenados. Cuando el gas llega a los
valores de presión y temperatura previstas le corresponde al gas pasar por el
condensador a la fase líquida emitiendo calor latente de fusión. El condensador
está provisto de aletas que transmiten el calor que pasa por las paredes del caño
al aire. Si es necesario se instala un sistema de lluvia de agua en circuito cerrado
que ayuda a disipar el calor. El largo del serpentín está calculado para que el gas
licuado salga del condensador a temperatura ambiente. Pasa entonces por la
válvula de expansión, ya en el interior de la cámara, y pierde presión. Al llegar al
evaporador el gas esta frío y sin presión. le corresponde volver a su estado

58. 58
gaseoso. Necesita calor latente de evaporación. Este lo toma del caño de cobre
que por ello se enfría y este a su vez toma calor del aire. Con ayuda de un
ventilador se establece una corriente de aire caliente de la cámara que pasa por
el serpentín del evaporador entregando calorías del aire y de los productos
almacenados. El gas llega caliente al compresor completando el circuito. El
proceso continúa enfriando el aire y los productos almacenados hasta que la
temperatura llega a +/-1 °C más baja que la fijada. Un termostato cierra la válvula
de expansión y un presostato cierra la corriente del compresor. Pasado un
tiempo la temperatura sube por el calor que pasa por las paredes y por la
apertura de la puerta de la cámara. Cuando llega a +/-1 °C más alta que la fijada
se abre la válvula y la corriente. El ciclo vuelve a trabajar.
Desde fines del siglo XIX se usaba amoníaco como gas refrigerante, pero es
tóxico y por lo tanto peligroso cuando hay pérdidas de gas. En los años 70 del
siglo XIX se lo remplazó por gas de la familia de los cloro-flúor-carbono CFC
llamados comercialmente Freón o R11. Hace unos años se descubrió que estos
gases son unos los principales causantes del agujero de la capa de ozono, y
desde entonces se busca un reemplazante que tenga las mismas características
que el Freón pero que se descomponga antes de llegar a la capa de ozono. Una
de las alternativas que ha tomado más fuerza curiosamente es el CO2 y parte
de una patente de Alexander Twining de 1850. Su uso hasta 1940 fue común
pero decayó en favor de los gases anteriormente mencionados. Como
consecuencia de la observación del agujero de ozono la comunidad internacional
se planteó de nuevo su uso y tras ensayos se plantearon dosis de concentración
y de régimen de trabajo óptimos que han hecho de este sistema una clara
alternativa comercial.
En el ínterin se sigue usando gases de la misma familia pero que son menos
dañinos. En instalaciones grandes con personal de control, se sigue usando
amoníaco, también denominado R717.
Planta frigorífica
El edificio de la planta tiene piso, paredes y techo recubiertos con varias capas
de material plástico aislante y entre ellas una chapa metálica para impedir la
filtración de humedad (vapor de agua). El edificio incluye:
Cámaras a un costado o a los dos de un corredor. Cada una con una puerta de
cierre hermético manual o automática por la cual entran y salen los productos a

59. 59
enfriar. Para facilitar la circulación del aire frío que llega del evaporador ubicado
encima del marco de la puerta se debe dejar libre 50 cm de la parte superior y
10 cm de las paredes. Los frutos que llegan de la cosecha pueden venir en
cajones estibados o en cajas sobre palés (o pallets) cargados hasta una altura
de 1,80 m las cajas vienen en pallets de 1,20 x 1,00 m que se estiban hasta una
altura de 1,80 m. Hay diferentes modelos de cajas y diferentes medidas y
modelos de palés incluso con armazones para aumentar la estabilidad. En el
caso de palés sin refuerzos no es posible montar más que 3 pisos. Los cuartos
tendrán una altura de 6,50 m y el montacargas debe tener un mástil capaz de
acomodar 3 pisos de palés. Cuando se planifica para 2 pisos, tendrá una altura
de 4,50 m.
Corredor: No tiene evaporador. La temperatura reinante es intermedia entre la
del exterior y la de los cuartos. El frío lo recibe por las paredes de los cuartos y
a través de las puertas cuando se abren para sacar o introducir frutos. El ancho
del corredor debe permitir una fila de palés o cajones preparados para entregar
un pedido o en espera de introducir mercadería, y a la vez el movimiento del
montacargas e incluso la posibilidad de girar 90º para entrar a las cámaras.
Sobre el marco de las puertas hay termómetros, higrómetros y campanas de
alarma para cuando la temperatura del cuarto sube más de lo fijado.
Sala de máquinas incluye:
Compresor y su motor eléctrico
Condensador con ventilador para enfriarlo (cabe señalar que no siempre se
encuentra al interior de la sala de máquinas debido a que debe liberar gran
cantidad de calor, conforme la magnitud de la instalación)
Generador y compresor de emergencia capaz de mantener la temperatura
reinante en los cuartos en caso de falla del equipo o de la corriente o desperfecto
del compresor
Tablero de mandos de la maquinaria y la iluminación
Oficinas, vestuario y depósito de repuestos.
El frigorífico es una actividad de capital intensivo. El servicio a la inversión en
edificio, aislamiento, instalaciones y maquinaria suma el 50% de los gastos.
Otros gastos fijos (personal de mantenimiento y vigilancia, impuestos) suman

60. 60
15%. Los gastos variables son sólo el 35%. El inversor debe asegurarse la
ocupación de las cuartos.
Hay ventajas de escala : los costos del metro cúbico de cuarto frío disminuyen
con el tamaño de las instalaciones.
Frigorífico de frutas y hortalizas
Para sacar el mayor provecho del almacenamiento en el frigorífico de frutas y
hortalizas, hay que realizar correctamente operaciones previas en la cosecha y
post cosecha, a saber:
Cosecha
El fruto debe ser cosechado al comenzar el período de maduración para que le
quede, después de enfriado, el tiempo necesario para el empaque y las etapas
de comercialización y al consumidor le llegue días antes de la completa
maduración.
Durante la cosecha se debe evitar que el fruto reciba golpes. En fincas grandes
el cosechador deposita el fruto en una bolsa de tela que lleva adherida a la
cintura. Cuando está llena vuelca el contenido en cajones, situados entre las filas
de los árboles, que pueden contener 300-400 kg de fruta. También es posible
que el cosechador deposite el fruto unidad por unidad a los cajones evitando así
golpes irreversibles ocasionados muchas veces por las bolsas.
Los cajones que en el pasado eran de madera y ahora generalmente de plástico,
son de diferentes medidas. Un modelo es de 1,60 x 1,05 m y 0,60 m de alto y
otro 1,12 x 1,12 m y 0,80 m de alto, y tienen patas que encajan en el marco
superior de un cajón inferior formando estibas. Un tractor, que tiene montado a
la toma de fuerza hidráulica un aplique que lo transforma en un montacargas
elevador, lo transporta a un camión y este al patio techado del frigorífico. En
fincas pequeñas el cosechador lleva una caja de plástico para 20 kg. Cuando la
llena, la lleva a un techado formando estibas y un camión las transporta al
frigorífico. El daño a los tejidos por golpes o caídas no se notan en el momento
pero el tejido dañado es atacado por bacterias y al poco tiempo se pudre, lo que
daña a los frutos que están en la cercanía. En otros casos aparecen manchas
en la piel.
Poscosecha

61. 61
Cuando el lote está programado para permanecer en el frigorífico muchos meses
o está destinado a la exportación, este es immediatamente tratado en un
drencher o bañera de agua con productos fitosanitarios de fumigación y
tratamiento de heridas específicos, para facilitar así su posterior conservación de
larga duración en las cámaras frigoríficas, evitando así que la pudredumbre o la
infección por tierra del campo entre en contacto durante todos estos meses con
el propio fruto. Las cámaras frigoríficas de larga duración también son conocidas
como de atmósfera controlada, ya que esta se encuentra totalmente cerrada al
exterior y presurizada con lo que sus aires internos están controlados mediante
válvulas y valores relativos de humedad y temperatura conectados a
ordenadores industriales.
Parámetros
Cuatro parámetros determinan el comportamiento del fruto en el frigorífico:
Temperatura, humedad relativa, tiempo de almacenamiento y si es climáticos o
no. Se dan tablas con valores de temperatura y humedad relativa que deben
reinar en el cuarto y el tiempo que es posible mantener a frutas y hortalizas. Los
valores son aproximados, ya que varían con la variedad y el clima de la región.
Temperatura
Se puede indicar en forma general que las frutas y hortalizas de clima templado
se deben mantener entre 0 °C y 4 °C y los de clima subtropical y tropical de 8 °C
hasta 13 °C. Cuando se almacenan frutos con diferentes temperaturas, se tendrá
que enfriar a la temperatura más alta por el peligro de deterioro. Las frutas
tropicales y las verduras no prolongan su vida útil bajando la temperatura.
Cuentan con la ventaja de un período de cosecha largo.
Humedad relativa
La gran mayoría requiere 95-98% de humedad. Si la humedad en la cámara es
menor que la que corresponde, el aire toma humedad del fruto almacenado y
este al salir pesa menos que a la entrada y hay peligro que la piel se arrugue. Si
llega al 100% hay peligro que al pasar por el evaporador parte de la humedad se
congele.
Tiempo
Las que mejor responden al enfriamiento son las manzanas y peras (4-5 meses),
zanahorias, cebollas y ajos (4-6 meses), papas y batatas hasta la cosecha del
año siguiente. Mango, avocado y banano para la exportación se cosechan

62. 62
verdes y van madurando hasta que llegan a destino. El banano que llega a
destino verde, se madura en cuartos con etileno.
Etileno
El etileno es un hidrocarburo (C2H4) que una hormona exhala en determinados
frutos en forma brusca al comenzar la maduración e influye acelerándola y dando
características particulares de color y textura. Esos frutos son llamados
climáticos. Los principales son:
De clima templado: manzana, pera, melón, sandía, ciruela, melocotón.
De clima tropical: avocado, mango, banano, guayaba, kiwi, zapote.
Los no climáticos (que no producen etileno o muy poco) son: uva, oliva, cítricos,
liche, piña, frutilla, cereza y hortalizas. Esto determina que no puedan madurar
en la misma cámara diferentes frutos climáticos pues se produce un aumento de
la cantidad de etileno que apresura excesivamente la maduración y obliga a
retirar fruta antes del tiempo programado. Los cuartos con manzanas tienen no
solo cuartos separados sino entradas del exterior separadas con el kiwi.
Cámaras frigoríficas de aire controlado (Atmósfera Controlada)
Señalética en cámaras de atmósfera controlada.
Disminuyendo la proporción de oxígeno en el aire de la cámara, disminuye el
ritmo de respiración de la fruta y ello permite prolongar el tiempo que la fruta
permanece en el frigorífico. Uno de los métodos es reducir el oxígeno a 1%,
remplazando el faltante con nitrógeno (gas inerte) y manteniendo constante el
porcentaje de CO2. Firmas especializadas venden equipos apropiados que
cambian la composición de la atmósfera de la cámara y controlan que no varíe
durante todo el tiempo hasta la apertura. De esta forma se puede mantener la
venta de manzanas y peras hasta la cosecha del año siguiente. En las
publicaciones consultadas hay referencia a diferentes fórmulas y equipos que se
aplican a otros frutos con el objeto de exportar en contraestación en
contenedores con aire tratado, en barco, frigoríficos.
Planificación del mercadeo
Productores que envían su producción al frigorífico tienen que planificar su
política de mercadeo teniendo para elegir 3 alternativas:
Enviar la cosecha al mercado,
Mandar al frigorífico,
Mandar a Aire Controlado.