Al hablar del calor debido al almacenamiento de productos tenemos que distinguir dos partes, en primer lugar el calor del producto para llevarlo a la temperatura del espacio refrigerado y en segundo lugar el calor de respiración generado por parte de los productos refrigerados y los ya almacenados. Lógicamente, el calor de respiración (maduración, fermentación,...) se produce en cámaras positivas (temperatura mayor de 0 ºC).
Calor de refrigeración
La cantidad de calor a extraer de un producto para llevarlo a la temperatura de la zona de refrigeración consta de uno o tres tramos, según sea la temperatura de entrada y la de la cámara. Si el producto entra a una temperatura positiva y hay que congelarlo, deberemos tener en cuenta que, en primer lugar, hay que bajar su temperatura hasta el punto de congelación, posteriormente habrá que congelarlo y finalmente habrá que rebajar su temperatura hasta la temperatura de almacenamiento. Por el contrario, si es una cámara positiva a, por ejemplo, 2 ºC y el producto entra a 20 ºC, sólo tendremos que bajar su temperatura sin necesidad de congelación. Veamos los detalles y las fórmulas ya conocidas:
Calor de refrigeración (sensible) a extraer, para enfriar el producto, desde su temperatura inicial hasta la de congelación.
Donde:
Qr = Calor refrigeración (kW).
m = Masa de producto (kg/día). Si en una cámara hay una entrada diario de producto, será ese valor, pero si entra un día determinado (por ejemplo en un mes), habrá que considerar toda la masa en el mismo día, no dividirlo entre 30 días. Es decir, se toma el día con la mayor entrada de producto.
ce = Calor especifico (kJ/kg K).
Δt = Salto térmico (K). Es la diferencia de temperatura entre el valor que tiene el producto antes de entrar en la cámara y la temperatura de congelación (en la mayor parte de los casos, muy próxima a 0ºC)
Calor de congelación (latente) a extraer, para congelar el producto.
Donde:
QL= Calor de congelación (kW).
m = Masa de producto (kg/día).
cL = Calor latente de congelación (kJ/kg). Cada producto tiene un valor determinado.
Calor de enfriamiento (sensible) a extraer, para enfriar el producto desde su temperatura de congelación hasta la temperatura final deseada.
Donde:
Qe = Calor de enfriamiento (kW).
m = Masa de producto (kg/día).
Cec = Calor especifico del producto congelado (kJ/kg K).
Δt = Salto térmico (K). Es la diferencia de temperatura entre el valor que tiene el producto cuando se congela y la temperatura de almacenamiento de la cámara
Sumando las anteriores cargas térmicas, tendremos (sacando factor común la masa de almacenamiento):