Uso das cargas térmicas no dimensionamento de câmaras frigoríficas de conservação alimentar - Nomenclatura e Bibliografia

• 01 julho 2021, quinta-feira
• AgroalimentarConservacaoAlimentação

As câmaras frigoríficas para a conservação dos alimentos são encontradas ao longo da cadeia de frio e servem para manter os produtos a temperaturas inferiores ao meio ambiente de dispensa. O dimensionamento inicial destes elementos passa por determinar as características da sua estrutura envolvente e das potências envolvidas na produção de frio, que servem de base à seleção do evaporador e do compressor.

Este trabalho é feito normalmente com base em regras de boa prática e em balanços termodinâmicos, que são a base de cálculo de muitos programas informáticos. Neste trabalho apresenta-se em seis pontos as informações e os cálculos necessários para determinar as cargas térmicas, para o dimensionamento das câmaras frigoríficas de conservação alimentar e a sua aplicação no dimensionamento de quatro câmaras de uso comum em estabelecimento de venda ao público e em armazéns de distribuição.

NOMENCLATURA

ae = Percentagem mássica das embalagens, em %

Ai = Área interior do pavimento da câmara, em m²;

Ap = Área da porta, em m²;

Cab = Calor especifico de conservação do produto abaixo da congelação, em kJ/(kgºC);

Cac = Calor especifico de conservação do produto acima da congelação, em kJ/(kgºC);

Cc= Fator de uso de cortina de proteção na porta;

Ce= Comprimento exterior da câmara, em m;

Ci= Comprimento interior da câmara, em m;

Cm = Calor especifico das embalagens, em kJ/(kgºC);

Coc = Calor especifico de congelação do produto, em kJ/kg;

CR = Calor especifico de respiração de Hortofrutícolas, em kJ/(ton.24 horas);

dt = Tempo de abertura de porta, em minutos/Tonelada

g = Aceleração da gravidade, em m/s2;

hah =Entalpia do ar húmido, em kJ/kga;

He = Altura exterior da câmara, em m;

he = Coeficiente de convecção do ar exterior, em W/(m² ºC);

hext = Entalpia do ar exterior da câmara, em kJ/kga;

Hi = Altura interior da câmara, em m;

hi = Coeficiente de convecção do ar interior, em W/(m² ºC);

hint = Entalpia do ar interior à câmara, em kJ/kga;

hm = Duração do funcionamento dos motores (empilhadores), em horas/dia;

Hp = Altura da porta, em m;

hp = Duração das pessoas dentro da câmara, em horas/dia;

Hr = Humidade relativa no ar;

Hre= Humidade relativa do ar exterior de projeto, em %;

Hri= Humidade relativa do ar interior de projeto, em %;

I = Caudal volúmico instantâneo infiltrado pela porta, em m³/s;

Kiso= Condutividade térmica do isolamento da câmara, em W/(m ºC);

KT = Constante pratica para cálculo de renovações diárias do ar interior da câmara;

Le = Largura exterior da câmara, em m;

Li = Largura interior da câmara, em m;

mD = rotatividade diária do produto na câmara, em kg/dia;

mT= Massa total de produto armazenado na câmara, em kg;

Nd = Número de renovações diárias do ar interior da câmara;

nm = Número de motores simultâneos dentro da câmara durante o dia (empilhadores);

np = Número de pessoas simultâneas dentro da câmara durante o dia;

Pl = Potência especifica das lâmpadas por unidade de área de pavimento da câmara, em W/m²;

Pm = Potência dos motores dentro da câmara, em W/unidade;

PR = Potência elétrica das resistências de descongelação, em W;

PV = Potência elétrica dos ventiladores do evaporador, em W;

Pv = Pressão de vapor no ar não saturado, em Pa;

Pvs = Pressão de vapor no ar saturado, em Pa;

q= Potência especifica por unidade de superfície da câmara de ganhos de calor, em W/m²;

Q1= Ganhos de calor por transmissão na envolvente da câmara, em kWh/dia;

Q2 = Ganhos de calor devido ao produto, em kWh/dia;

Q2em = Ganhos de calor pelas embalagens de armazenamento do produto, em kWh/dia;

Q2pr = Ganhos de calor por entrada diária de produto, em kWh/dia;

Q2re = Ganhos de calor por respiração do produto, em kWh/dia;

Q3 = Ganhos de calor por entrada de ar, em kWh/dia;

Q4 = Ganhos de calor diários gerados internamente na câmara, em kWh/dia;

Q5 = Ganhos de calor devido ao evaporador, em kWh/dia

Qe = Potência frigorífica para seleção do evaporador, em kW (Qe1..4, com quatro fluxos de calor; Qe1..5, com cinco fluxos de calor);

Qiluminação = Ganhos de calor diários devido à iluminação dentro da câmara, em kWh/dia;

Qmotores = Ganhos de calor devido aos empilhadores em funcionamento diário, em kWh/dia;

Qpessoas = Ganhos de calor diários devido às pessoas dentro da câmara, em kWh/dia;

Qt = Ganhos de calor totais diários na câmara, em kWh/dia;

t(d) = Duração de conservação do produto, em dias;

t(m) = Duração de conservação do produto, em meses;

T= Temperatura exterior para ganhos pela envolvente, em ºC;

T1 = Temperatura de entrada do produto, em ºC;

T2 = Temperatura final de arrefecimento do produto, em ºC;

tab = Tempo diário de abertura da porta, em s/dia;

Tbs = Temperatura de bolbo seco do ar, em ºC;

tc = Tempo de funcionamento diário do compressor, em horas/dia;

Te = Temperatura de entrada das embalagens, em ºC;

Text= Temperatura de bobo seco do ar exterior de projeto, em ºC;

Tint= Temperatura de bobo seco do ar interior de projeto, em ºC;

Tma= Maior temperatura obtida durante o período de registo, em ºC;

Tmax = Média das temperaturas de bolbo seco máximas diárias no mês, em ºC;

Tmin = Média das temperaturas de bolbo seco mínimas diárias no mês, em ºC;

Tp =Temperatura de conservação do produto, em ºC;

tR = Tempo de funcionamento diário das resistências de descongelação, em horas/dia;

tV = Tempo de funcionamento diário dos ventiladores do evaporador, em horas/dia;

v = Volume especifico do ar, em m³/kga;

V= Velocidade media do vento, em m/s;

Vd =Caudal diário de infiltrações de ar, em m³/dia;

ve = Volume especifico do ar exterior da câmara, em m³/kga;

Vi = Volume interior da câmara, em m³;

W = Conteúdo de humidade no ar, em kgv/kga;

x = Fator de entrada ou fração de massa de movimentação diária do produto na câmara;

Xiso = espessura do isolamento, em m;

r = Densidade de carga, em kg/m³;

re = Densidade do ar exterior à câmara, em kg/m³;

ri = Densidade do ar interior, em kg/m³;

rm = Densidade média do ar exterior e interior, em kg/m³;

Dh = Diferença de entalpias entre o ar exterior e o ar interior da câmara, em kJ/m³;

DT = Diferença de temperaturas no ar ambiente entre o exterior e o interior da câmara, em ºC;

hm = Rendimento dos motores dentro da câmara (empilhadores).

BIBLIOGRAFIA

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Vários autores, A. 2015. Fundamentos da refrigeración. Atecyr, Espanha (ISBN:987 84 95010 54 4).