INTRODUCCIÓN TEÓRICA:

·       Explicar los conceptos de conservación de alimentos en frío y la importancia de la optimización de recursos.

·       Introducir los conceptos clave: carga térmica, calor específico, difusividad térmica, potencia de refrigeración, entalpía y COP.

DATOS:

Alimento: Pescado

Masa del Alimento: 40 kg

Temperatura Inicial: 20°C

Temperatura Final: -18°C

Calor Específico del Pescado (antes de congelación): 3.1 kJ/kg·K

Calor Específico del Pescado (congelado): 1.8 kJ/kg·K

Densidad del Pescado 1050 kg/m³

Conductividad Térmica del Pescado: 0.6 W/m·K

Calor Latente de Congelación: 250 kJ/kg

Tiempo de Enfriamiento Total: 4 horas (14400 segundos)

1.     Cálculo de Carga Térmica (Q)

donde:

- m = Masa

- c = calor específico

- Δ T = diferencia de temperaturas

- L_f = calor latente de congelación

- c _cong=  calor especifico

- Δ T _cong = Enfriamiento final

2.     Cálculo de Difusividad Térmica α

3.     Cálculo de la Potencia Necesaria para el Sistema de Refrigeración (P)

4.     Cálculo de Tiempo de Congelación

Para calcular el tiempo de congelación, se puede utilizar la ecuación de Plank:

Nota: En la práctica, la fórmula de Plank requiere la geometría del producto y más datos detallados. Asumiremos un A = 1 m² para simplificación.

5.     Cálculo de la Potencia Necesaria para un Sistema de Refrigeración con Diferentes COP de 0,5; 1; 2

6.     Discusión y Optimización

- Análisis de Resultados: Analizar los resultados obtenidos y discutir cómo podrían optimizar el proceso de enfriamiento y congelación, considerando factores como la eficiencia energética y el uso de materiales aislantes.

- Mejora de Recursos: Evaluar opciones para mejorar la eficiencia energética, como el uso de sistemas de refrigeración con mayor COP.