Amb el terme Hidrocooling englobem als diferents sistemes de refrigeració en el qual l’aigua és el mitjà encarregat de realitzar la transferència de calor des de la superfície del producte a una bateria de refredament. La dissipació de calor s’efectua per convecció forçada a través d’una pel·lícula d’aigua que envolta i cobreix la superfície del producte. Vegin el vídeo dels sistemes Hidrocooling dinàmics i estàtics.

Principis físics

La utilització de l’aigua es deu a la seva capacitat com a agent de refredament, a la seva fàcil utilització i al cost econòmic del líquid. Efectivament, quan un corrent d’aigua freda circula ràpida i uniforme sobre la superfície d’un cos calent, la seva temperatura superficial arriba a ser pràcticament igual a la de l’aigua en un curt espai de temps. La diferència mínima de temperatura, entre el cos i l’aigua, és el resultat d’una transmissió de calor òptima.

Per a qualsevol velocitat del corrent d’aigua en contacte amb el cos el valor màxim mitjà s’obté només quan el fluid banya uniformement tota la superfície.

Si la velocitat del fluid és suficient, cas de fluxos d’aigua per gravetat o per convecció forçada, la resistència tèrmica a la superfície del producte és menyspreable. El que equivaldria a dir que la calor procedent de l’interior del producte es dissipa tan ràpidament com arriba a la superfície i que la diferència de temperatura a través de la capa límit és petita (ΔT≤0.5ºC).

Sistemes de refredament per aigua

Hidrocooling dinàmic o continu

La solució més versàtil que proposem als nostres clients, és la d’un túnel de refredament en continu o dinàmic amb una longitud estàndard de 5 m, fabricat en taller. Aquest túnel està fabricat íntegrament en acer inoxidable, a excepció de la cinta transportadora, on s’utilitza un material plàstic d’alta densitat. Aquest tipus de Hidrocooling és apte per a grans produccions (a partir de 2.500 kg / h).

A ILERFRED hem desenvolupat diferents bateries de refredament segons la seva potència frigorífica, per cobrir el major rang de necessitat, podent-nos adaptar a la majoria de situacions que ens plantegen els nostres clients. Aquestes bateries de refredament són adaptades a túnels (d’obra) fabricats in situ, o bé, a túnels fabricats en taller.

El túnel de refredament, ve de fàbrica amb tots els elements i automatismes integrats. El producte circula per l’interior del túnel a una velocitat controlada i regulada per l’usuari, atenent a la temperatura de sortida desitjada. Aquesta velocitat de pas per l’interior del túnel, pot ser fixada entre 5 minuts fins a 20 minuts, entre que el producte entra al túnel fins que surt.

L’Hidrocooling dinàmic està format pels següents elements, que són claus per al seu correcte funcionament:

  • Xassís de doble paret d’acer inoxidable, aïllat interiorment.
  • Cuba d’aigua en acer inoxidable.
  • Bomba circuladora de gran cabal.
  • Interruptor de cabal.
  • Tren de rodets a entrada i sortida del túnel.
  • Cinta transportadora automatitzada, fabricada en material plàstic.
  • Regulador de pas / velocitat de la cinta transportadora en funció de la càrrega de producte.
  • Bateria frigorífica fabricada íntegrament en acer inoxidable.
  • Safates de pas d’aigua fabricades en acer inoxidable.
  • Distribució d’aigua uniforme en tota la seva longitud, per mantenir un cabal i temperatura constant en tots els punts de dutxat.
  • Quadre de protecció i control dels elements mecànics.
  • Quadre de fred per a la programació de temperatura, durada i inici / fi de cicle.
  • Vàlvula d’ompliment d’aigua automàtica.
  • Vàlvules de tall.
  • Vàlvula per a desguàs i neteja.
  • Cortina de lames a entrada i sortida.

En general el mòdul per a l’Hidrocooling continu o dinàmic, consisteix en un túnel a mida fabricat en un tram estàndard de 5 m de longitud, però segons la quantitat de producte que es desitgi refredar, el túnel resultant serà la intercalació de diferents mòduls o trams de 5 metres. Podent així, arribar a donar servei al refredament de grans produccions. El refredament es realitza mitjançant una dutxa constant d’aigua freda, amb un cabal i una velocitat d’impacte en el producte, controlats.

Un dels punts més importants per a un correcte funcionament, és el disseny de les safates de pas d’aigua. Aquestes safates, presenten una doble funció en interior de l’Hidrocooling, atenent a la seva posició dins del túnel. A l’Hidrocooling dinàmic desenvolupat per ILERFRED, situem diverses safates de pas d’aigua; una sobre la bateria de fred i una o diverses per al dutxat de l’aigua freda.

La primera de les funcions que realitza la safata situada sobre la bateria frigorífica, és la de fer un repartiment uniforme del cabal d’aigua bombejat per la bomba, sobre tota la longitud de la bateria. L’aigua entra en contacte amb la superfície de la bateria durant tota la seva longitud, i es garanteix un refredat uniforme. La segona de les safates, situades a continuació de la bateria de refredament, és la de controlar el pas d’aigua i la velocitat que presenta la gota d’aigua sobre el producte.

L’altura d’apilament del producte que s’introdueix a l’armari o cabina pot ser variada, ja que a l’interior de l’Hidrocooling se situen safates trencagotes que són mòbils en diferents altures. Amb això controlem que la velocitat d’impacte de la gota d’aigua sobre el producte sigui l’adequada, evitant imperfeccions en la superfície.

A la fotografia, es pot observar la sortida del túnel del refredament per aigua, amb una cortina constant d’aigua freda en el seu interior, que dutxa de manera uniforme el producte en tota la longitud del túnel.

Actualment, els sistemes dinàmics o continus acoblats a les cadenes de processat, són comuns en les Centrals Hortofructícoles amb aquells productes en què el refredament amb aigua és una necessitat.

Hidrocooling estàtic o discontinu.

La solució que proposem als nostres clients, és la d’una cabina o armari de refredament estàtic, amb unes dimensions determinades fabricat en taller. Aquesta cabina o armari està fabricada íntegrament en acer inoxidable. Aquest tipus de Hidrocooling és apte per a petites produccions (fins a 2.500 kg / h).

A ILERFRED hem desenvolupat diferents bateries de refredament segons la seva potència frigorífica, per cobrir el major rang de necessitat, podent-nos adaptar a la majoria de situacions que ens plantegen els nostres clients. Aquestes bateries de refredament són adaptades dins l’Hidrocooling estàtic.

En els sistemes de refredament estàtics o discontinus, el producte ve carregat en palots, o en caixes sobre palets, fins a una alçada màxima de 1,80 metres. Els palots i les caixes sobre palets, són introduïts en una cabina o armari on en el seu interior es realitza el dutxat amb aigua freda.

L’altura d’apilament del producte que s’introdueix a l’armari o cabina pot ser variada, ja que a l’interior de l’Hidrocooling se situen safates trencagotes que són mòbils en diferents altures. Amb això controlem que la velocitat d’impacte de la gota d’aigua sobre el producte sigui l’adequada, evitant imperfeccions en la superfície.

L’Hidrocooling estàtic està format pels següents elements, que són claus per al seu correcte funcionament:

  • Xassís construït en acer inoxidable.
  • Cuba d’aigua en acer inoxidable.
  • Bomba circuladora de gran cabal.
  • Interruptor de cabal.
  • Bateria frigorífica fabricada íntegrament en acer inoxidable.
  • Safates de pas d’aigua fabricades en acer inoxidable.
  • Distribució d’aigua uniforme en tota la seva longitud, per mantenir un cabal i temperatura constant en tots els punts de dutxat.
  • Quadre de fred per a la programació de temperatura, durada i inici / fi de cicle.
  • Vàlvula d’ompliment d’aigua automàtica.
  • Vàlvules de tall.
  • Vàlvula per a desguàs i neteja.

En general el mòdul cabina o armari per a l’Hidrocooling estàtic està estandarditzat a unes mesures concretes. El refredament del producte es realitza mitjançant una dutxa constant d’aigua freda, amb un cabal i una velocitat d’impacte en el producte, controlats.

Un dels punts més importants per a un correcte funcionament, és el disseny de les safates de pas d’aigua. Aquestes safates, presenten una doble funció en interior de l’Hidrocooling, atenent a la seva posició dins del túnel. A l’Hidrocooling dinàmic desenvolupat per ILERFRED, situem diverses safates de pas d’aigua; una sobre la bateria de fred i una o diverses per al dutxat de l’aigua freda.

La primera de les funcions que realitza la safata situada sobre la bateria frigorífica, és la de fer un repartiment uniforme del cabal d’aigua bombejat per la bomba, sobre tota la longitud de la bateria. L’aigua entra en contacte amb la superfície de la bateria durant tota la seva longitud, i es garanteix un refredat uniforme. La segona de les safates, situades a continuació de la bateria de refredament, és la de controlar el pas d’aigua i la velocitat que presenta la gota d’aigua sobre el producte.

L’altura d’apilament del producte que s’introdueix a l’armari o cabina pot ser variada, ja que a l’interior de l’Hidrocooling se situen safates trencagotes que són mòbils en diferents altures. Amb això controlem que la velocitat d’impacte de la gota d’aigua sobre el producte sigui l’adequada, evitant imperfeccions en la superfície.

Connexió a central de fred

En la majoria dels casos per al refredament de l’aigua s’utilitzen instal·lacions mecàniques de producció de fred. Les necessitats de fred de l’Hidrocooling són considerables i la instal·lació s’ha de dimensionar per a grans càrregues puntuals.

Els serpentins refredadors de l’aigua es dissenyen amb el criteri de màxima superfície per unitat de volum i la temperatura d’evaporació del gas frigorífic sol ser de -4 a -3ºC, fins i tot més baixa quan al instal·lació es projecta per a l’acumulació de gel.

Avantatges i inconvenients

El refredament per aigua és una tècnica normalment utilitzada per pre refredar fruita, generalment cirera, hortalisses, com ara espàrrec, api, rave, pastanaga. Així com fruits d’os molt específics, com préssec o nectarines, això sí, sempre que els costos d’explotació ho permetin.

En tots els productes en general el pre refredament amb Hidrocooling, és beneficiosa per eliminar la calor que presenta el producte de camp, especialment d’espècies recol·lectades a l’estiu. Sempre serà una tecnologia beneficiosa per potenciar la seva qualitat. No obstant això les pròpies característiques fisiològiques i els costos d’explotació han de ser considerats.

Avantatges

  • És el mètode més ràpid de pre refredament, de 2 a 3 vegades més ràpid que l’aire.
  • Menor consum energètic en càmera.
  • No produeix pèrdues de pes.
  • És idoni per a espècies en què el rentat és una tasca comuna a la planta de processament.
  • Es poden donar tractaments antioxidants o fungicides simultàniament al refredament.

Inconvenients

  • La seva aplicació no és universal.
  • S’han d’utilitzar envasos molt especials de cara a l’aigua.
  • L’aigua és una font important de microorganismes. Essencial el control rigorós de la higiene d’equips i de l’aigua.
  • Exigeix la disponibilitat d’aigua abundant i a cost moderat.
  • Requereix una potència frigorífica molt més gran que per a un refredament per aire.

ILERFRED, compromesos amb la innovació tècnica.

Borja Rubio Rodríguez
Enginyer Tècnic i Tècnic Comercial