calculo frecuencia desescarche

16.7 Calculo de la frecuencia de desescarche

Para conseguir un buen desescarche es necesario que la duración del ciclo sea pequeña
para que tenga el menor impacto en la temperatura de la cámara y esto se debe conseguir
realizando los desescarches con la periodicidad más apropiada que consiga que la capa de
escarcha formada en el evaporador sea mínima.
Vamos a calcular cada cuanto tiempotenemos que efectuar un desescarche en un
evaporador y lo vamos a realizar mediante un ejemplo práctico. Tenemos una cámara de
conservación de fruta de la cual conocemos los siguientes datos:
Caudal del aire del evaporador

(V) = 5,08 m3/s

Temperatura de régimen de la cámara

(tr) = 2 º C

HR de la cámara

HR = 85%

Temperatura de evaporación

Te = - 5 º C

Salida del aire delevaporador

Ta = - 1 º C y HR = 90 %

Potencia de desescarche en evaporador

Pdes = 11,9 kw

Duración del desescarche

tdes = 30 min

Calor de fusión del hielo

336 kJ/kg

Con la potencia de desescarche que disponemos, vamos a ver cuanta cantidad de hielo
podemos fundir.
QDESESCARCHE = mHIELO ⋅ LFUSION
Donde:
QDesecarche = Cantidad de calor suministrado para fundir (descongelar)el hielo
mHIELO
= Masa de hielo
= Calor de fusión del hielo
Lfusión
Como sabemos que el calor es una forma de energía, podremos expresar dicha energía en
función de la potencia de desescarche y tendremos:

mHIELO

⋅t
P
= DESESCARCHE =
Calor fusión

11,9

kJ
(30 ⋅ 60) s
s
= 63,75 kg
kJ
336
kg

El aire de la cámara al pasar por el
evaporador puede perder vapor de agua(deshumidificación). Vamos a calcular la
cantidad de agua por kg de aire seco que
formará escarcha al pasar por el evaporador.
Aire a la entrada del evaporador: tae = 2 º C y
HR 85 % le corresponde en el diagrama
psicrométrico una cantidad de vapor de agua
(humedad absoluta) wae = 3,7 g/kg de aire seco
Aire a la salida del evaporador: tas = - 1 º C y
HR 90 % tiene una cantidad de vapor deagua
wae = 3,1 g/kg de aire seco

Fig. 23: Evolución de las condiciones
atmosféricas de la cámara frigorífica

Luego la cantidad de agua que va a formar escarcha por kg de aire seco es:
∆w = wae – was = 3,7 – 3,1 = 0,6 g/kg de aire seco

Por lo tanto, el caudal de agua que va a depositarse en la bandeja del evaporador y
superficie de éste al pasar el aire húmedo por el evaporador será:

Cagua = γ ⋅ C aire ⋅ ∆n
donde:
Cagua : Caudal másico de agua (g/s)
γ
: Peso especifico del aire (kg/m3)
Caire : Caudal de aire (m3/s)
∆n
: Cantidad de agua por kg de aire seco (g/kgaire seco)
Vamos a calcular el peso específico del aire γ a la temperatura (t = 2 º C) y presión de la
cámara (Pb = 760 mmHg), para ello utilizamos la formula:

γ = 1,293

273 760
= 1,28 kg / m 3
273 + 2760

Sustituyendo los valores tenemos calculada el caudal de agua que se precipita en el
evaporador, esto es, la cantidad de agua (en gramos) por segundo:

C agua = 1,28

kg aire
m 3 aire
g
g
5,08
0,6
= 3,9 agua
3
m
s
kg aire
s

La masa de hielo que va a fundir el sistema de desescarche tardará un tiempo en
acumularse en el evaporador. Vamos a calcularlo empleando la formuladel caudal másico:

Cagua =

masaagua
t

t=

magua
Cagua

=

63,75 kg 1000 g
⋅
= 16346 s
g
1kg
3,9
s

16346 s

1 hora
= 4,54 horas
3600 s

Luego cada 4 horas es necesario hacer un desescarche. Si la maquina frigorífica funciona
16 horas al día harían falta realizar 4 desescarches al día, ya que:

horas
dia = 4 1 = 4 veces
N=
dia
4 horas
16

CUESTION 5:Disponemos de una instalación frigorífica en la que se ha
instalado un evaporador de Frimetal modelo FRM 2430. Los datos con los
que contamos de la instalación son los siguientes:
Caudal del aire del evaporador
Temperatura de régimen de la cámara
HR de la cámara
Temperatura de evaporación
Salida del aire del evaporador
Potencia desescarche eléctrico evaporador
Separación de aletas en el...