Enfriamiento por aire forzado en cámaras frigoríficas

Para ciertos productos con necesidad de homogeneidad en el enfriamiento es donde el proceso por aire forzado se hace necesario.

En una cámara frigorífica se ha de tener en cuenta la cantidad de producto a introducir y las necesidades de temperatura, además de las necesidades específicas del producto.

Actualmente las cámaras frigoríficas admiten poder aplicar varios procedimientos de frío, como por ejemplo el enfriamiento adiabático, e incluir además el proceso de aire forzado.

Homogeneidad del enfriamiento en la cámara frigorífica

Algunos productos requieren que al ser introducidos en la cámara se controle el tiempo que tardan en adquirir la temperatura deseada y que todo el volumen vaya adquiriendo esta temperatura de una forma homogénea. Está situación es muy usual en frutas y verduras, en estos casos el uso de enfriamiento por aire forzado es lo más adecuado y se debe tener en cuenta:

• Elegir ventiladores adecuados de presión y velocidad.
• Distribuir las cargas manteniendo huecos de paso para la circulación del aire forzado.
• La respiración natural de frutas y verduras provoca cargas térmicas que hay que contrarrestar.
• Un exceso de exposición directa de frío en estos productos puede deteriorarlos, se debe homogeneizar y elegir caudales y presiones adecuadas.
• Un exceso de caudal de aire puede provocar el arrastre de humedad en los productos provocando también su deterioro.
• La curva de enfriamiento requerida para productos como frutas y verduras suele ser más rápida en la primera mitad de descenso de temperatura, en la segunda mitad será más suave y lenta. Esta curva debemos conseguirla de forma homogénea en toda la cámara.

Eficiencia de la ventilación adecuada

Inicialmente, el incluir un elemento eléctrico más en la instalación, como el ventilador, conlleva una carga adicional. No obstante, la potencia del evaporador se ve distribuida por el ventilador de forma homogénea por toda la cámara de modo que se consigue aprovechar al máximo el evaporador y conseguir los valores de temperatura deseados en menor tiempo.

El incluir un elemento nuevo o la propuesta del fabricante de incluir este tipo de instalaciones estará sujeto a la reglamentación vigente, atendiendo al Real Decreto 138/2011, de 4 de febrero.

El aprovechamiento adecuado del evaporador conlleva una mejora energética y por tanto esta instalación será más eficiente.

Selección de ventilador y colocación

• Tipo de ventiladores: no todos los ventiladores están preparados para trabajar a unas condiciones de temperatura, caudal y presión adecuadas a las necesidades que requerimos. Por tanto, los propios fabricantes de equipos de refrigeración nos ofrecen estos sistemas adicionales adaptados a nuestras necesidades específicas. Son dos los tipos fundamentales:
  • Ventiladores de Flujo Axial: son los más utilizados en procesos de enfriamiento por aire forzado, las necesidades de presión no son muy elevadas y la velocidad requerida tampoco es elevada.
  • Ventiladores Centrífugos: serán utilizados cuando se requieren presiones mayores y se utilizan con distribución por conductos y rendijas para distribuir adecuadamente el caudal.
• Colocación de ventiladores: la colocación en la cámara de estos elementos conlleva una serie de condiciones a tener en cuenta.
  • La colocación de los ventiladores debe estar coordinada con la distribución del producto en la cámara, dejando pasillos y huecos adecuados en los ejes de los caudales generados.
  • Los ventiladores fijos usualmente se colocan junto a los evaporadores a una altura suficiente para que la flecha (distancia de alcance del chorro de aire) sea la adecuada para alcanzar toda la cámara a través de los huecos.
  • En ocasiones para dimensiones grandes de cámaras son necesarios conductos de distribución, incluso conductos de retorno.
  • El uso de ventiladores móviles implica colocar estos en función de la distribución de cargas cambiando el lugar, localizando el sitio más adecuado y manteniendo entre las cargas huecos y pasillos convenientes. Se consigue una mejor homogeneidad, pero los operarios deben de estar al cuidado de su adecuada colocación en cada momento. 

Dimensiones de los pasillos y huecos

Se debe buscar un equilibrio adecuado en las dimensiones de huecos y pasillos pues:

• Si el pasillo es muy estrecho los productos más bajos no recibirán un caudal adecuado y se enfriarán más lentamente.
• Si el pasillo es demasiado grande estaremos desaprovechando la capacidad y eficiencia de la cámara frigorífica.

Fabricantes y estudios del sector recomiendan, en función de los productos, unos caudales y huecos de pasillos adecuados buscando la homogeneidad de caudal y presiones a distintas alturas y recorridos de la cámara.

Uso de empaques adecuados

La finalidad del enfriamiento por aire forzado es permitir que llegue aire en condiciones de temperatura y humedad adecuadas para enfriar los productos.

Se tendrá en cuenta a la hora de usar esta distribución que los empaques de los productos sean adecuados para que permitan que llegue ese caudal a entrar en contacto con el producto.

En el caso particular de productos del tipo frutas y verduras se generaliza la utilización de cajas con huecos en distintos materiales (plástico, madera, cartón) amontonadas en paletas y sujetos mediante cintas, lo cual permite el paso del aire hasta el producto.

El diseño de estas cajas debe permitir el paso del aire a su interior teniendo en cuenta:

• Las aperturas en la caja serán, en tamaño y forma, adecuadas para que no se bloqueen al apilarse.
• Las dimensiones del producto, para que las aperturas sean adecuadas y la caja tenga su función de empaque.
• Mantener aperturas en todas las caras para facilitar la entrada y salida del caudal de aire y el paso a otras cajas colindantes.

Ventajas en el uso de enfriamiento por aire forzado

A fin de conocer las ventajas del enfriamiento por aire forzado en productos que requieren una refrigeración homogénea indicaremos las siguientes:

• Reduce el tiempo que permanece el producto a temperaturas elevadas, consiguiendo minimizar el deterioro del producto por los tratamientos de enfriamiento.
• Permite aplicar periodos de enfriamiento más cortos lo que conlleva poder tener mayor rotación y un uso más eficiente de las instalaciones.
• Eligiendo un empaque adecuado se puede aplicar un enfriamiento homogéneo sin necesidad de someter el producto a manipulaciones excesivas.
• Son instalaciones eficientes energéticamente frente a las cámaras sin ventilación y consiguen un ahorro energético que se traduce en ahorro económico para la empresa.
• Una cámara sin ventiladores se puede convertir en una cámara por aire forzado con una inversión relativamente pequeña en los equipos ventiladores consiguiendo las ventajas del enfriamiento por aire forzado.