calentamiento infrarrojo


Calentamiento infrarrojo
El nombre de infrarrojo significa por debajo del rojo pues su comienzo se encuentra adyacente al color rojo del espectro visible. La longitud de onda esta dad desde 780-1000 nanómetros.
Los infrarrojos se pueden clasificar en:
Infrarrojo cercano (0.78-1.1 µm)
Infrarrojo medio (1.1-15 µm)
Infrarrojo lejano (15-100 µm)
La energía infrarroja es una radiaciónelectromagnética emitida por los objetos calientes. Esta radiación emite una energía que calienta los productos que la absorben. Todos los cuerpos con temperatura por encima del “cero absoluto” irradian energía infrarroja; los cuerpos más calientes irradian más energía que los más fríos. La radiación de energía infrarroja proveniente de un cuerpo caliente (elemento calentador) que golpea la superficiede un cuerpo mas frio (pieza de trabajo), es absorbida y convertida en energía calorífica.
Principio del método
El principio más importante en el calentamiento infrarrojo es que la energía infrarroja se irradia desde la fuente en líneas rectas y no se convierte en energía calorífica hasta que es absorbida por la pieza de trabajo.
La velocidad de intercambio calórico de esta radiación dependede:
1. La temperatura en la superficie de los productos calientes y de los que reciben la radiación.
2. Las características de la superficie de ambos materiales.
3. La forma de ambos objetos.
La cantidad de calor emitido por un objeto radiante (denominado cuerpo negro) se calcula a partir de la siguiente ecuación de Stefan-Boltzmann:

Donde
Q: velocidad de emisión calórica

A: áreasuperficial
T: temperatura absoluta
Esta ecuación se utiliza también para un objeto absorbedor perfecto, conocido también como cuerpo negro. Sin embargo, los calentadores radiantes no son radiadores perfectos y tampoco los alimentos son absorbedores perfectos, a pesar de que ambos emiten y absorben una fracción constante del máximo teórico. Para tomar en consideración este efecto, se hadesarrollado el concepto de cuerpos grises. Para ellos, la ecuación de Stefan-Boltzmann toma la siguiente forma:

Donde E es la emisividad del cuerpo gris (entre 0 y 1). Esta emisividad varía con la temperatura del cuerpo gris y la longitud de onda de la radiación emitida.
La cantidad de energía absorbida, y por tanto el grado de calentamiento, varía desde cero hasta absorción completa. Ello viene dadopor los componentes del alimento, que absorben radiación en distintas proporciones y de la longitud de onda de la energía radiante. Parte de esta energía se absorbe y parte es reflejada fuera del alimento. La cantidad de radiación absorbida por un cuerpo gris es denominada absortividad y es igual a la emisividad. La radiación que no es absorbida, es reflejada y se le denomina reflectividad. Elloviene determinado en cierto grado por los componentes del alimento y por la longitud de onda de la energía radiada. Hay dos tipos de reflexión: la que tiene lugar en la superficie del alimento y la que se produce una vez la radiación ha penetrado en la estructura del alimento. La de la superficie es la que produce el brillo que se observa en los materiales pulidos, mientras que la que penetra dalugar al color del alimento. La longitud de onda de la radiación infrarroja se halla determinada por la temperatura de la fuente de radiación. Cuanto más elevada es la temperatura, más corta es la longitud de onda de la radiación y mayor su capacidad de penetración.
Equipo
Los equipos por calentamiento por radiación infrarroja suelen ser de funcionamiento continuo. Normalmente el alimento esdesplazado a una cámara de tratamiento mediante una cinta transportadora. El alimento es irradiado con una fuente de radiación infrarroja normalmente montada sobre un soporte de altura variable que permite regular la distancia entre la fuente IR y el producto. La duración del tratamiento se controla por el tiempo de permanencia que un ordenador puede modificar variando la velocidad de la cinta...