Uso das cargas térmicas no dimensionamento de câmaras frigoríficas de conservação alimentar

• 11 agosto 2021, quarta-feira
• ConservacaoAlimentaçãoAgroalimentar

 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.

António Santos - Engenheiro mecânico térmico

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. Nos primeiros dois pontos faz-se uma descrição das câmaras frigoríficas, onde se aborda as classificações, uso no âmbito alimentar e forma geométrica usada. Segue-se com uma descrição da informação principal prévia necessária ao cálculo frigorífico, dividida por ambiente externo e produto. Neste ponto é feita uma referência à forma de obter as condições externas e internas de projeto e as informações necessárias para determinar as dimensões geométricas da câmara. O quarto ponto apresenta a sequência de cálculo das cargas térmicas, fazendo em cada parcela uma descrição do fluxo de calor, das equações a usar e da forma como obter as variáveis necessárias. No ponto seguinte descreve-se uma forma de cálculo para obter a potência frigorífica de base ao dimensionamento do evaporador e compressor. No sexto e último ponto apresentam- se os resultados do dimensionamento de três câmaras frigoríficas de conservação de produtos frescos (carne, peixe, fruta verdura) e uma de peixe congelado.

Palavras-chave: Refrigeração, Câmaras, Cargas, Dimensionamento, Alimentar.

DESCRIÇÃO

As câmaras frigoríficas são espaços fechados com fronteiras isoladas termicamente que permitem manter as condições de temperatura e humidade no seu interior de forma a conservar os produtos com tempos mais elevados que os de dispensa. São encontradas ao longo da cadeia de frio, para a conservação dos alimentos no estado fresco e no estado congelado. Quando a sua aplicação for para produtos frescos, recebem o nome de câmaras, TN ou temperatura normal; e quando forem para aplicação em produtos congelados recebem o nome de BT ou de baixa temperatura. As câmaras TN são quase sempre usadas para a conservação de uma única espécie alimentar (carne, peixe, hortícolas, bolos, pão, entre outros), já as câmaras de congelados podem ser usadas para a conservação apenas de uma única espécie alimentar, ou podem ser usadas para conservar alguns produtos diversos em simultâneo. Dependendo do local na cadeia de frio, onde se vão encontrar, também são classificadas em câmaras de local de venda ao público, como o caso dos supermercados, talhos, peixarias, frutarias, entre outros, ou em câmaras para armazéns de distribuição alimentar ou de processo. Neste género de estabelecimentos as câmaras, para além de conservar o produto, servem também para diminuir a sua temperatura em valores de “saltos” térmicos que foram sofridos durante o seu transporte. A forma geométrica comum associada às câmaras frigoríficas é a paralelepipédica, por ser a mais conveniente para a conservação da maioria dos produtos. O dimensionamento das câmaras e dos componentes que fazem parte da sua instalação frigorífica (como evaporador, compressor, condensador e outros) assenta normalmente num balanço de fluxos de calor à estrutura da câmara, conhecido como balanço frigorífico, usando a primeira lei da termodinâmica em regime estacionário.