Vas a empezar esta unidad con el caso práctico de un tanque de refrigeración de leche. Recordarás lo importante que es, al diseñar un sistema de refrigeración, el conocer las características del producto que debes almacenar para determinar sus condiciones de conservación.

Para mantener la calidad de la leche y garantizar que resulte segura para los consumidores, se debe reducir al mínimo el crecimiento bacteriano y la forma más eficaz y práctica de conseguir este objetivo es refrigerar la leche cruda (sin pasteurizar) inmediatamente después del ordeño y mantenerla a una temperatura entre 4 y 6 °C durante su producción, almacenamiento y venta en las superficies de distribución. Para ello, se utilizan tanques de refrigeración de leche, que son grandes depósitos empleados en las explotaciones ganaderas para refrigerar y mantener la leche a la temperatura necesaria, hasta su recogida por medio de un camión cisterna. Estos tanques, habitualmente se fabrican en acero inoxidable y se usan diariamente para almacenar la leche cruda en la explotación ganadera en buenas condiciones. Se deben limpiar justo después de cada recogida de leche.

Los tanques de refrigeración de leche (MCT, por las iniciales de “milk cooling tank”) para 2 ordeños se utilizan cuando la recogida de la leche se realiza diariamente. El tanque debería ser capaz de enfriar la leche en menos de 3 horas tras cada ordeño (cuyo volumen sería igual a la mitad del volumen total del tanque) y de mantenerla a baja temperatura. Habitualmente se realizará un primer ordeño por la mañana y un segundo ordeño por la tarde.

Un tanque de refrigeración de leche se compone de una estructura interior y otra exterior fabricadas en acero inoxidable. El espacio existente entre ambas estructuras se aísla utilizando espuma de poliuretano. Si se produjera un fallo del suministro eléctrico, con una temperatura ambiente de 30 °C el contenido del tanque únicamente se calentará 1 °C durante las 24 horas siguientes. En el cálculo de cargas ya has aprendido a realizar estos cálculos y a determinar cuál sería el espesor del aislamiento necesario.

En la unidad de trabajo anterior, Análisis de Ciclos Frigoríficos, has visto como funciona un ciclo frigorífico desde un punto de vista termodinámico. En esta unidad vas a estudiar los cuatro elementos esenciales funcional y constructivamente: compresor, condensador, válvula de expansión y evaporador. Y, además, para poder funcionar una instalación necesita una serie de elementos auxiliares que también vas a poder ver en esta unidad. Se trata de elementos necesarios para la automatización de la instalación y para garantizar la seguridad de la misma, pero también para poder mantenerla o ajustar su eficiencia energética.

Los conceptos tecnológicos y científicos básicos ya los has adquirido, por lo que puedes ser capaz de entender cómo se configura una instalación como la de este caso práctico. Ello te dará una visión global de todos los equipos antes de profundizar en cada uno. El ejercicio resuelto te servirá de guía en la elección de los componentes de una instalación frigorífica. Pero antes, recuerda las partes de una instalación de este tipo a través del gráfico siguiente:

El circuito de la izquierda no te debe ofrecer dificultad, ya que lo hemos analizado en la unidad anterior. Y el circuito de la derecha es similar, pero con una serie de accesorios complementarios y con el evaporador introducido dentro del tanque de leche para aumentar la eficiencia del sistema. Fíjate en un detalle importante, el evaporador está a - 6ºC, ya que es necesario un salto térmico de 10 ºC para que la leche se enfríe en un tiempo rápido sin necesidad de aumentar la potencia frigorífica excesivamente... Pero eso origina un peligro, que la leche en contacto con el evaporador se congele. Para evitarlo, se coloca un agitador que remueva la leche.

Danfoss. Esquema de tanque de enfriamiento (Copyright (permiso autor))