Antecedentes Y Problematica.docx

SECRETARÍA DE EDUCACIÓN PÚBLICA TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO INSTITUTO TECNOLÓGICO DE VERACRUZ

Ingeniería Mecatrónica FORMULACIÓN Y EVALUACIÓN DE PROYECTOS DE INVERSIÓN

"FREEZER" Presentan: BASULTO BUTRON ITZEL JOCELYN COGCO AGUILAR IRMA ESCOBAR HUERTA JESUS RODRÍGUEZ SANDOVAL ALEXIS ESTEBAN

Profesora: LIC. HERNANDEZ MARTINEZ ISABEL

H. Veracruz, Ver. a 05 de octubre de 2018

Índice Antecedentes……………………..3 Planteamiento del problema……5 Objetivos……………………………6 Justificación………………………6 Índice de fundamentos…………7 Marco teórico…………………….8 Marco conceptual……………….10 Bibliografía……………………….12

Observaciones

ANTECEDENTES El calor como las muchas otras que existen actualmente es una forma de energía. Un concepto fundamental de la energía es que esta puede ser transformada de una u otra forma. Por ejemplo: cuando un madero se quema, su energía química se transforma en calorífica y luminosa; esta energía calorífica puede utilizarse para hervir agua y generar vapor, que a su vez puede mover un motor que podría mover una estación de luz, que es aprovechada para obtener luz y calor en nuestros hogares. Sabemos además que cuando se suministra calor a un objeto generalmente sube su temperatura. La temperatura es una medida de intensidad de calor, y de hecho, nos dice cuanta energía calorífica posee un cuerpo. Es un parámetro sumamente importante que se debe entender y aplicar correctamente en el manejo de los alimentos para evitar alteraciones que pongan en riesgo la inocuidad de los mismos durante la manipulación, proceso y consumo. De acuerdo con la ley empírica de enfriamiento/calentamiento de Newton. "La velocidad con que la temperatura de un cuerpo cambia es proporcional a la diferencia que hay entre la temperatura del cuerpo y la del medio que lo rodea, la denominada temperatura ambiental” Siguiendo la ley anterior, a lo largo de la historia se han ido creando distintos dispositivos para que finalmente en conjunto surja un aparato que se logren controlar las variables que intervienen y asi disminuir la velocidad en descomposición de los artículos en cuestión. El refrigerador es un aparato que se usa para la conservación, a baja temperatura, de alimentos perecederos. Según el principio en el que se basa la producción del frío, se distinguen dos tipos, los de compresión y los de absorción.Para reducir la temperatura, los primeros utilizan la compresión y la posterior expansión de un gas, mientras que los de absorción aprovechan la evaporación y posterior condensación de una mezcla de agua y amoníaco calentada mediante una resistencia eléctrica. Esto es lo moderno, lo actual, pero la idea de utilizar hielo o nieve para conservar los alimentos, o mantenerlos fríos, es muy antigua. El uso que más interesó fue el de conservar los alimentos retardando su descomposición, siendo posterior su otra utilización. Con ambos fines la emplearon los chinos hace más de dos mil trescientos años: elaborar uno de los postres de sus emperadores, el sorbete y la pulpa de fruta helada, para cuya preparación los reposteros imperiales tenían siempre hielo a mano. En el palacio imperial se almacenaba hasta mil barras de hielo que se iban desmenuzando según las necesidades del momento.

El primer aparato moderno que utilizó el invento de Perkins, apareció en 1850. Era un armatoste voluminoso, a modo de armario en cuyo interior se introducía grandes bloques de hielo. Esas cámaras se aislaban con forro de pizarra, y los alimentos se depositaban en compartimentos pequeños, ya que el hielo, junto con el material aislante, ocupaba casi todo el espacio útil. Más que frigoríficos o refrigeradores eran simples neveras que no diferían en mucho de los “armarios de nieve” del siglo XVI. Hacia 1879 salió al mercado el primer frigorífico doméstico de naturaleza mecánica. Lo inventó y fabricó el alemán Karl van Linde. Empleaba un circuito de amoníaco, y su sistema se accionaba mediante bomba de vapor. De este artefacto se vendieron más de doce mil unidades en 1891, un año después de que el ingeniero Seeger diera al frigorífico su forma externa definitiva. En 1931, Thomas Midgley descubre el clorofluorocarbono, (nombre comercial: Freon o R-12), que por sus propiedades fue desde entonces muy empleado en máquinas de enfriamiento como equipos de aire acondicionado y refrigeradores, tanto a escala industrial como doméstica. Sin embargo, estos compuestos también conocidos como CFC, se han demostrado como los principales causantes de la destrucción en la capa de ozono , produciendo el agujero detectado en la Antártica , por lo que en 1987 se firma el Protocolo de Montreal para restringir el uso de estos compuestos y se prohíbe su fabricación y uso

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Actualmente en casi cualquier lugar en que la sociedad habite se tienen artículos del tipo perecederos, ya que se han hecho parte esencial de la vida de los seres humanos por la gran facilidad de almacenamiento que representan, comparados con los tenidos en épocas anteriores. Paralelo al crecimiento en la demanda de este tipo de artículos, creció la problemática en el mantenimiento de su calidad, incluso en el tiempo de descomposición de los mismos, durante la etapa de almacenado en la Industria Alimentaria/Medica algunos de los productos llegan a perecer debido a su acelerada descomposición molecular/química a causa de distintos factores medioambientales, además debidos al manejo que se les da en su etapa de almacenamiento, que normalmente se enfoca en extraer el calor del medio para mantener óptimas las condiciones de temperatura, pero no se toma en cuenta que la humedad también juega un papel crucial en el proceso de descomposición de los productos, esto provoca que la merma aumente en un porcentaje mínimo pero de pérdidas económicas considerables a la industria. Debido a la problemática expuesta anteriormente ha dado lugar a la idea de desarrollar un prototipo cuyo objetivo es la disminución de la merma de productos orgánicos en un almacén. Para lograr esto y concretando las necesidades básicas

de los usuarios surge Freezer, cuya función es recaudar valores de temperatura y humedad de un sistema cerrado mediante un microcontrolador arduino programado para procesar los datos, posteriormente se mandarán los resultados a un display, para mostrar los valores obtenidos por el sensor de manera visual, y asi tener una muestra verídica de que los artículos que contenga se mantendrán en el mejor estado posible. Al mismo se le acoplarán ventiladores que cumplirán con la función de suministrar refrigerante cuando la temperatura sea muy elevada así como también extracción para que el aire circundante se mantenga constante pero apto para la conservación de los productos en casi cualquier lugar en el que sea necesario, a cualquier escala.

Objetivos Objetivo general: 

Diseñar un dispositivo electrónico capaz de detectar la temperatura y humedad en el entorno (Psicrómetro), siendo a su vez dicho dispositivo, capaz de enviar mensajes y/o alertas al usuario de cuando las condiciones en el ambiente no sean las ideales para los alimentos, materia orgánica y/o demás productos utilizados con los que se trate o se deseen mantener estables para sus distintos fines.

Objetivos particulares:  

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Resolver el problema planteado mediante el uso de ecuaciones diferenciales, desarrollando un proyecto que cumpla con las expectativas. Demostrar mediante el modelo matemático Ley de enfriamiento y calentamiento de newton la rapidez con la que la temperatura de un cuerpo cambia en relación con la temperatura, ambiente y el tiempo. Fundar una empresa que produzca el producto y tenga grandes ventas en el mercado. Buscar que el producto se diferencie de los demás por su facilidad al ser manejado debido a su óptimo diseño y accesibilidad.

Justificación 

La creciente tendencia nacional en la demanda del mercado en la instalación de cámaras frías en centros comerciales ha dado como consecuencia que cada vez se desarrollen más y mejores proyectos de instalación por esta

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razón trae consigo la imposición de ciertos estándares de calidad que garanticen un buen servicio y operación del sistema La optimización en todos los aspectos del desarrollo, así como la ejecución del mismo nos lleva a desarrollar este tema conocer las carencias y la falta de eficiencia en este servicio. Comúnmente los instaladores de estos equipos se encuentran con problemas que les parecen insólitos o desconocidos, pero, conociendo los factores podrán darse una explicación correcta del fenómeno o resultado, es por esto que la información recabada está encaminada a llenar en parte la necesidad que existe en la empresa de que el personal que realice la instalación y ejecución del proyecto tenga información a la mano en un lenguaje entendible que le permita desarrollar mejor su trabajo. De la calidad de su trabajo dependerá grandemente la economía que logre la empresa por concepto de errores que pueden prevenirse si el personal está bien capacitado. Es aquí donde hacemos un simple estudio y desarrollo de instalación de cámaras frías en pequeños y medianos establecimientos como son autoservicio.

Índice de fundamentos 1.- Introducción 2.- Naturaleza de proyecto 2.1. lluvia de ideas 2.2. nombre de la empresa 2.3. descripción de la empresa 2.4. ubicación y tamaño de la empresa 2.5. misión, visión y objetivos de la empresa 2.6. producto o servicio de la empresa 3.- Estudio de mercado 3.1. objetivos de la mercadotecnia 3.2. investigación del mercado 4.- Encuesta 5.- La producción 5.1. la determinación de las ventas 5.2 diagrama de flujo del proceso 6.- La organización 7.- Marco legal de la organización 8.- Finanzas 9.- Plan de trabajo 10.- Plan por área 11.- Resumen ejecutivo 12.- Conclusión

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13.- Anexos

Marco teórico Durante la etapa de almacenado en la Industria Alimentaria/Medica algunos de los productos llegan a perecer debido a su acelerada descomposición molecular/química a causa de distintos factores medioambientales, esto provoca que la merma aumente en un porcentaje mínimo pero de pérdidas económicas considerables a la industria. Las condiciones, forma y tiempo de aplicación de temperaturas bajas o altas, bien controladas, debería ser un conocimiento básico de quienes manejan preparan y venden alimentos, sobre todo aquellos de consumo popular. Como regla general las materias primas alimenticias como las carnes de todo tipo, frutas, vegetales, productos lácteos crudos o procesados deben de mantenerse a temperaturas de refrigeración máxima de 4° C. Con ello se evita o se reduce la acción de las bacterias patógenas y de descomposición propias posiblemente presentes en los alimentos, ya sea porque los patógenos no se desarrollan o lo hacen a una tasa mínima de crecimiento; en consecuencia se preserva la inocuidad de los alimentos y se evitan los riesgos de posibles enfermedades. Es necesario recordar que en climas cálidos y tropicales las bacterias patógenas y las causantes de la descomposición se desarrollan más rápidamente y, por lo tanto, el control de la temperatura en los alimentos debe ser estricto. Estos son algunos de los posibles termómetros a usar; Termómetro digital para refrigerador y congelador con tarjeta de memoria, Traceable 

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El lector de tarjetas de memoria (incluido) se conecta a cualquier puerto USB para ofrecer un informe en el acto. El informe con formato de texto incluye la fecha, la hora y las lecturas del sensor. Captura 5,9 millones de lecturas Sensor en frasco sellado aislado de los cambios de temperatura cuando se abre el refrigerador La solución del frasco sellado es reconocida en general como segura por la FDA, con un cable fino para poder cerrar la puerta del refrigerador y que quede sellado La función de mínimo/máximo muestra las lecturas más alta y más baja de cualquier periodo de tiempo La alarma emite un pitido y hace parpadear un LED rojo luminoso cuando la temperatura aumenta o disminuye por encima o por debajo de los límites establecidos; la alarma se configura en incrementos de 0,1

TERMOMETROS TAYLOR           

Rango / Capacidad: -20 a 60 °C -4 a 140 °F Tipo de Medición: Ambiental Unidad de Medición: °C / °F Lectura: Digital Usos y Aplicaciones: Para uso en vitrina Caracteristicas: Memoria Maxima/Minima Fácil lectura Pantalla LCD de 0.8” Permite selección de °F o °C Batería de Litio CR2032

El Psicrómetro Un psicrómetro es un aparato utilizado en meteorología para medir la humedad relativa o contenido de vapor de agua en el aire. Siendo un tipo particular de higrómetro, es distinto de los higrómetros domésticos (electrónicos o mecánicos), cuyo fin es proporcionar una lectura directa (pero solo aproximada) de la humedad relativa del aire. El psicrómetro, mucho más preciso, requiere el cálculo de la humedad relativa a partir de la lectura de dos temperaturas (la de un termómetro expuesto al aire ambiente, y la de un segundo termómetro cuyo bulbo se mantiene permanentemente húmedo), para lo que se deben utilizar tablas de doble entrada, gráficos psicrométricos, o más recientemente, programas de ordenador que realizan los cálculos. Cuando es necesario disponer de una máxima precisión de los valores de la humedad relativa del aire, también se debe tener en cuenta en los cálculos la presión atmosférica del aire. Los psicrómetros constan de un termómetro de bulbo húmedo y un termómetro de bulbo seco. La humedad relativa del aire se calcula a partir de la diferencia de temperatura entre ambos aparatos. El húmedo es sensible a la evaporación de agua, y debido al enfriamiento que produce la evaporación, medirá una temperatura inferior. Si hay poca diferencia entre una y otra temperatura, hay poca evaporación, lo cual indica que la humedad relativa es alta. Si hay mucha diferencia, hay mucha evaporación, lo cual indica que la humedad relativa es baja. Una tabla puede proporcionar el dato exacto de humedad relativa, expresada como un porcentaje con respecto a la saturación. Conociendo la temperatura y la humedad relativa, también es posible calcular el punto de rocío o temperatura a la que se producirá la condensación del vapor de agua. Es importante, para el correcto funcionamiento del psicrómetro, que este se instale aislado de vientos fuertes y de la luz solar directa.

Todos los distintos tipos de psicrómetros están basados en el mismo principio físico: permiten deducir, como ya se ha señalado, la humedad relativa del aire a partir de la diferencia de temperatura entre un termómetro seco y otro húmedo. Las principales diferencias entre ellos están relacionadas con la precisión de los termómetros utilizados, y con las condiciones del flujo de aire que circula a su alrededor.6

Psicrómetros digitales Con la generalización de los sistemas de medición electrónicos digitales, cada vez se tiende más a la utilización de equipos psicrómetricos automatizados, capaces de facilitar datos precisos de forma instantánea y continua. En el caso de los psicrómetros digitales, el propio aparato realiza de forma automática los cálculos necesarios, presentando los resultados en una pantalla numérica. También son dispositivos basados en la comparación de las temperaturas de un bulbo seco y otro húmedo. La principal diferencia consiste en que los termómetros analógicos de mercurio o alcohol se sustituyen por termómetros digitales, con la ventaja de que el propio aparato puede incluir la circulación forzada del aire y la medida de la presión atmosférica, calculando de forma automática el valor de la humedad relativa del aire. Frente a las tradicionales estaciones meteorológicas de lectura analógica, cada vez se utilizan con mayor frecuencia estaciones digitales automatizadas, que reducen drásticamente el trabajo de lectura manual necesario para la obtención de datos, con la ventaja añadida de que pueden facilitar estos datos de forma prácticamente instantánea y de forma continua. Marco Conceptual Termómetro; Un termómetro es un instrumento que permite medir la temperatura. Los más populares constan de un bulbo de vidrio que incluye un pequeño tubo capilar; éste contiene mercurio (u otro material con alto coeficiente de dilatación), que se dilata de acuerdo a la temperatura y permite medirla sobre una escala graduada.

Pirómetro Los pirómetros, o termómetros de no contacto, son un tipo de termómetro que funciona a partir de la captación de la energía en los objetos por medio de radiación de infrarrojos. De este modo, estos termómetros pueden tomar la temperatura de un cuerpo, o una superficie, sin tener que hacer contacto con ella.

Estos termómetros pueden conocerse también bajo el nombre del termómetro láser. El Termostato: Un termostato es el componente de control simple on / off que aprovecha las propiedades térmicas de los materiales, como la dilatación (expansión) por calentamiento y la contracción (encogimiento) debida al enfriamiento. En su versión simple, el dispositivo emplea líquido. A este tipo se le puede encontrar, por ejemplo, en los motores de combustión interna, donde se controla el flujo del refrigerante que circula por el radiador dependiendo de la temperatura del motor. Mientras mayor sea la temperatura del motor, mayor será el flujo de refrigerante para enfriamiento. Refrigerador Es un dispositivo empleado principalmente en cocina y en laboratorio que consiste en un armario aislado térmicamente, con un compartimento principal en el que se mantiene una temperatura de entre 2 y 6 °C y también, frecuentemente, un compartimento extra utilizado para congelación (a −18 °C) llamado congelador. El frío se produce mediante un sistema de refrigeración por compresión, alimentado por corriente eléctrica y, a veces, por un sistema de absorción usando como combustible queroseno o gas butano. Es uno de los electrodomésticos más comunes en el mundo.

Bibliografía 1. http://html.rincondelvago.com/historia-del-termometro.html 2. http://studylib.es/doc/40465/historia-del-term%C3%B3metro 3. https://www.0grados.com/la-evolucion-del-termostato/ Autor(es): Gisella Kopper, Gloria Calderón, Sheryl Schneider, Wilfredo Domínguez,Guillermo Gutiérrez, Consultores FAO. Editor: Cadmo Rosell, Coordinador y editor técnico: Danilo Mejía División de Infraestructura Rural y Agroindustrias de la FAO. Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación. Año: 2009 Páginas: 194 4. https://www.mundohvacr.com.mx/mundo/2009/02/parametros-para-elacondicionamiento-interno-de-alimentos-en-camaras-frigorificas/ 5. https://es.wikipedia.org/wiki/Psicr%C3%B3metro 6. http://www.oni.escuelas.edu.ar/2008/CORDOBA/1324/trabajo/psicrometro.h tml 7. https://www.digikey.com/es/articles/techzone/2011/oct/temperature-sensorsthe-basics