Con el termino Hidrocooling englobamos a los distintos sistemas de refrigeración en el que el agua es el medio encargado de realizar la transferencia de calor desde la superficie del producto a una batería de enfriamiento. La disipación de calor se efectúa por convección forzada a través de una película de agua que rodea y cubre la superficie del producto. Vean el vídeo de los sistemas Hidrocooling dinámicos y estáticos.

Principios físicos

La utilización del agua se debe a su capacidad como agente de enfriamiento, a su fácil utilización y al coste económico del líquido. Efectivamente, cuando una corriente de agua fría circula rápida y uniforme sobre la superficie de un cuerpo caliente, su temperatura superficial llega a ser prácticamente igual a la del agua en un corto espacio de tiempo. La diferencia mínima de temperatura, entre el cuerpo y el agua, es el resultado de una transmisión de calor óptima

Para cualquier velocidad de la corriente de agua en contacto con el cuerpo el valor máximo promedio se obtiene solamente cuando el fluido baña uniformemente toda la superficie.

Si la velocidad del fluido es suficiente, caso de flujos de agua por gravedad o por convección forzada, la resistencia térmica en la superficie del producto es despreciable. Lo que equivaldría a decir que el calor procedente del interior del producto se disipa tan rápidamente como llega a la superficie y que la diferencia de temperatura a través de la capa límite es pequeña (∆T≤0.5ºC).

Sistemas de enfriamiento por agua

Hidrocooling dinámico o continuo

La solución más versátil que proponemos a nuestros clientes, es la de un túnel de enfriamiento en continuo o dinámico con una longitud estándar de 5 m, fabricado en taller. Este túnel está fabricado íntegramente en acero inoxidable, a excepción de la cinta transportadora, en donde se utiliza un material plástico de alta densidad. Este tipo de Hidrocooling es apta para grandes producciones (a partir de 2.500 kg/h).

En ILERFRED hemos desarrollado diferentes baterías de enfriamiento según su potencia frigorífica, para cubrir el mayor rango de necesidad, pudiéndonos adaptar a la mayoría de situaciones que nos plantean nuestros clientes. Dichas baterías de enfriamiento son adaptadas a túneles (de obra) fabricados in situ, o bien, a túneles fabricados en taller.

El túnel de enfriamiento, viene de fábrica con todos los elementos y automatismos integrados. El producto circula por el interior del túnel a una velocidad controlada y regulada por el usuario, atendiendo a la temperatura de salida deseada. Dicha velocidad de paso por el interior del túnel, puede ser fijada entre 5 minutos hasta 20 minutos, entre que el producto entra en el túnel hasta que sale.

El Hidrocooling dinámico está formado por los siguientes elementos, que son claves para su correcto funcionamiento:

  • Chasis de doble pared de acero inoxidable, aislado interiormente.
  • Cuba de agua en acero inoxidable.
  • Bomba circuladora de gran caudal.
  • Interruptor de caudal.
  • Tren de rodillos a entrada y salida del túnel.
  • Cinta transportadora automatizada, fabricada en material plástico.
  • Regulador de paso/velocidad de la cinta transportadora en función de la carga de producto.
  • Batería frigorífica fabricada íntegramente en acero inoxidable.
  • Bandejas de paso de agua fabricadas en acero inoxidable.
  • Distribución de agua uniforme en toda su longitud, para mantener un caudal y temperatura constante en todos los puntos de duchado.
  • Cuadro de protección y control de los elementos mecánicos.
  • Cuadro de frío para la programación de temperatura, duración e inicio/fin de ciclo.
  • Válvula de llenado de agua automática.
  • Válvulas de corte.
  • Válvula para desagüe y limpieza.
  • Cortina de lamas a entrada y salida.

En general el módulo para el Hidrocooling continuo o dinámico, consiste en un túnel a medida fabricado en un tramo estándar de 5 m de longitud, pero según la cantidad de producto que se desee enfriar, el túnel resultante será la intercalación de diferentes módulos o tramos de 5 metros. Pudiendo así, llegar a dar servicio al enfriamiento de grandes producciones. El enfriamiento se realiza mediante una ducha constante de agua fría, con un caudal y una velocidad de impacto en el producto, controlados.

Uno de los puntos más importantes para un correcto funcionamiento, es el diseño de las bandejas de paso de agua. Dichas bandejas, presentan una doble función en interior del Hidrocooling, atendiendo a su posición dentro del túnel. En el Hidrocooling de tipo dinámico desarrollado por ILERFRED, situamos varias bandejas de paso de agua; una sobre la batería de frío y una o varias para el duchado del agua fría.

La primera de las funciones que realiza la bandeja situada sobre la batería frigorífica, es la de hacer un reparto uniforme del caudal de agua bombeado por la bomba, sobre toda la longitud de la batería. El agua entra en contacto con la superficie de la batería durante toda su longitud, y se garantiza un enfriado uniforme. La segunda de las bandejas, situadas a continuación de la batería de enfriamiento, es la de controlar el paso de agua y la velocidad que presenta la gota de agua sobre el producto.

La altura de apilamiento del producto que se introduce en el armario o cabina puede ser variada, ya que en interior del Hidrocooling se sitúan bandejas rompegotas que son móviles en diferentes alturas. Con ello controlamos que la velocidad de impacto de la gota de agua sobre el producto sea la adecuada, evitando imperfecciones en la superficie.

En la fotografía, se puede observar la salida del túnel del enfriamiento por agua, con una cortina constante de agua fría en su interior, que ducha de forma uniforme el producto en toda la longitud del túnel.

Actualmente, los sistemas dinámicos o continuos acoplados a las cadenas de procesado, son comunes en las Centrales Hortofrutícolas con aquellos productos en que el enfriamiento con agua es una necesidad.

Hidrocooling estático o discontinuo

La solución que proponemos a nuestros clientes, es la de una cabina o armario de enfriamiento estático, con unas dimensiones determinadas fabricado en taller. Esta cabina o armario está fabricada íntegramente en acero inoxidable. Este tipo de Hidrocooling es apto para pequeñas producciones (hasta 2.500 kg/h).

En ILERFRED hemos desarrollado diferentes baterías de enfriamiento según su potencia frigorífica, para cubrir el mayor rango de necesidad, pudiéndonos adaptar a la mayoría de situaciones que nos plantean nuestros clientes. Dichas baterías de enfriamiento son adaptadas dentro del Hidrocooling estático.

En los sistemas de enfriamiento estáticos o discontinuos, el producto viene cargado en palots, o en cajas sobre palets, hasta una altura máxima de 1,80 metros. Los palots y las cajas sobre palets, son introducidos en una cabina o armario donde en su interior se realiza el duchado con agua fría.

La altura de apilamiento del producto que se introduce en el armario o cabina puede ser variada, ya que en interior del Hidrocooling se sitúan bandejas rompegotas que son móviles en diferentes alturas. Con ello controlamos que la velocidad de impacto de la gota de agua sobre el producto sea la adecuada, evitando imperfecciones en la superficie.

El Hidrocooling estático está formado por los siguientes elementos, que son claves para su correcto funcionamiento:

  • Chasis construido en acero inoxidable.
  • Cuba de agua en acero inoxidable.
  • Bomba circuladora de gran caudal.
  • Interruptor de caudal.
  • Batería frigorífica fabricada íntegramente en acero inoxidable.
  • Bandejas de paso de agua fabricadas en acero inoxidable.
  • Distribución de agua uniforme en toda su longitud, para mantener un caudal y temperatura constante en todos los puntos de duchado.
  • Cuadro de frío para la programación de temperatura, duración e inicio/fin de ciclo.
  • Válvula de llenado de agua automática.
  • Válvulas de corte.
  • Válvula para desagüe y limpieza.

En general el módulo cabina o armario para el Hidrocooling estático está estandarizado a unas medidas concretas. El enfriamiento del producto se realiza mediante una ducha constante de agua fría, con un caudal y una velocidad de impacto en el producto, controlados.

Uno de los puntos más importantes para un correcto funcionamiento, es el diseño de las bandejas de paso de agua. Dichas bandejas, presentan una doble función en interior del Hidrocooling, atendiendo a su posición dentro del túnel. En el Hidrocooling dinámico desarrollado por ILERFRED, situamos varias bandejas de paso de agua; una sobre la batería de frío y una o varias para el duchado del agua fría.

La primera de las funciones que realiza la bandeja situada sobre la batería frigorífica, es la de hacer un reparto uniforme del caudal de agua bombeado por la bomba, sobre toda la longitud de la batería. El agua entra en contacto con la superficie de la batería durante toda su longitud, y se garantiza un enfriado uniforme. La segunda de las bandejas, situadas a continuación de la batería de enfriamiento, es la de controlar el paso de agua y la velocidad que presenta la gota de agua sobre el producto.

La altura de apilamiento del producto que se introduce en el armario o cabina puede ser variada, ya que en interior del Hidrocooling se sitúan bandejas rompegotas que son móviles en diferentes alturas. Con ello controlamos que la velocidad de impacto de la gota de agua sobre el producto sea la adecuada, evitando imperfecciones en la superficie.

Conexión a central de frío

En la mayoría de los casos para el enfriamiento del agua se utilizan instalaciones mecánicas de producción de frío. Las necesidades de frío del Hidrocooling son considerables y la instalación debe dimensionarse para grandes cargas puntuales.

Los serpentines enfriadores del agua se diseñan con el criterio de máxima superficie por unidad de volumen y la temperatura de evaporación del gas frigorífico suele ser de -4 a -3ºC, incluso más baja cuando al instalación se proyecta para la acumulación de hielo.

Ventajas e inconvenientes

El enfriamiento por agua es una técnica normalmente utilizada para pre enfriar fruta, generalmente cereza, hortalizas, tales como espárrago, apio, rábano, zanahoria. Así como frutos de hueso muy específicos, como melocotón o nectarinas, eso sí, siempre que los costes de explotación lo permitan.

En todos los productos en general el pre enfriamiento con Hidrocooling, es beneficiosa para eliminar el calor que presenta el producto de campo, especialmente de especies recolectadas en verano. Siempre será una tecnología beneficiosa para potenciar su calidad. Sin embargo las propias características fisiológicas y los costes de explotación deben ser considerados.

Ventajas

  • Es el método más rápido de pre enfriamiento, de 2 a 3 veces más rápido que el aire.
  • Menor consumo energético en cámara.
  • No produce pérdidas de peso.
  • Es idóneo para especies en las que el lavado es una tarea común en la planta de procesado.
  • Pueden darse tratamientos antioxidantes o fungicidas simultáneamente al enfriamiento.

Inconvenientes

  • Su aplicación no es universal.
  • Deben utilizarse envases muy especiales de cara al agua.
  • El agua es una fuente importante de microorganismos. Esencial el control riguroso de la higiene de equipos y del agua.
  • Exige la disponibilidad de agua abundante y a coste moderado.
  • Requiere una potencia frigorífica mucho mayor que para un enfriamiento por aire.

ILERFRED, comprometidos con la innovación técnica.

Borja Rubio Rodríguez
Ingeniero Técnico y Técnico Comercial

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