- Tutorial nº 149 -

Diseño y Optimización de una Nave Frigorífica
para Conservación de Uva

FUENTE:  Biblioteca Pública Virtual

Dpto. de Ingeniería Energética

Escuela Técnica Superior de Ingeniería

Universidad de Sevilla

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El objetivo de este trabajo es la optimización y diseño de dos naves industriales frigorífica para la conservación de uva situadas en Roa del Duero, junto a la bodega de vino, persiguiendo que sea el diseño más económico y que a la vez se cumplan con todos los requisitos del producto almacenado, en este caso la uva.

Para la realización de este trabajo, se han obtenido previamente los datos del proceso de vendimia de las uvas, tanto blancas como tintas. Posteriormente se estudiarán las distintas condiciones ambientales que suceden en Roa del Duero a lo largo del proceso de la vendimia, seleccionando aquellas que sean las más desfavorables.

A continuación, se elegirán las variables de optimización para el diseño de las cámaras frigoríficas, así como el cálculo de las cargas térmicas que influyen a la hora de calcular la potencia mínima requerida por la nave frigorífica. Después de conocer estos datos de potencia, se estudiarán y calcularán los distintos ciclos de frío que puedan suplir esta potencia y conocer el tamaño y el coste de los equipos requeridos. Finalmente, se optimizará el proceso para que el coste de estos equipos y construcción de la nave sea el menor posible, y de manera que se cubran todas las necesidades.

Para poder realizar este proyecto, lo primero que habrá que tener en cuenta serán las cargas internas y externas de la nave frigorífica para poder conocer la potencia frigorífica demandada por ésta durante el proceso de vendimia. La potencia máxima demandada durante el estudio de estas cargas será la asignada como referencia al equipo evaporador para poder contrarrestar estas cargas térmicas y mantener las condiciones del producto almacenado.

Una vez calculada la potencia frigorífica del evaporador, se procederá a resolver el ciclo de frío del sistema. Para ello se estudiarán más adelante los distintos tipos de ciclo de frío que podrían utilizarse y se elegirá el más adecuado para poder dimensionar tanto el condensador como el evaporador.

Finalmente, una vez conocidos los datos que se requieren para poder calcular los costes del sistema, se definirá una función objetivo de optimización que contendrá los costes iniciales y de operación los cuales se minimizarán y se calculará una situación final de la nave, la cual se comparará al final del proyecto con una situación de instalación de una nave frigorífica estándar.

Las variables de optimización son aquellas que se eligen en una situación en la que se requiera maximizar o minimizar una función requerida. En este proyecto, se han elegido tres variables de optimización que serán de ayuda para minimizar la función objetivo de manera que se minimicen los costes totales.

Las tres variables elegidas para este proyecto son:

1. Espesor de Aislamiento

2. Temperatura de Condensación

3. Temperatura de Evaporación

•  Espesor de Aislamiento:

Se ha elegido el espesor de aislamiento como primera variable de optimización puesto que, con un cierto espesor óptimo, se puede llegar a conseguir un gran ahorro energético y económico. Debido a esto, si se optimiza el espesor de aislamiento de la cámara frigorífica, el calor de transmisión que aparece en los cerramientos de la nave se ve modificado de tal manera que pueda llegar a darse una disminución de la potencia requerida por el evaporador, abaratando así su coste.

•  Temperatura de Condensación:

Como segunda variable de optimización se ha escogido la temperatura de condensación. Esto se debe a que es un parámetro que consigue aumentar o disminuir las dimensiones del condensador de manera que si se optimiza esta temperatura se podría conseguir una menor área del equipo, y por tanto, abaratar su coste.

•  Temperatura de Evaporación:

La última variable de optimización elegida es la temperatura de evaporación. Al igual que ocurría en la temperatura de condensación con el condensador, la temperatura de evaporación influye de manera directa en el tamaño del evaporador, por lo tanto, se va a buscar su optimización para intentar disminuir lo máximo posible el área del evaporador y que disminuya así su coste.

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" Diseño y Optimización de una Nave Frigorífica para Conservación de Uva "
FUENTE:  Biblioteca de Ingeniería de la Universidad de Sevilla

 

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Tutorial nº 149
" Diseño y Optimización de una Nave Frigorífica para Conservación de Uva "
FUENTE:  Biblioteca de Ingeniería de la Universidad de Sevilla

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Hermenegildo Rodríguez Galbarro

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