¿Cómo se calcula el coeficiente de aislamiento térmico de un camión frigorífico?

Mantener temperaturas estables es la misión principal del transporte en la cadena de frío. Garantiza la integridad de los productos, salvaguarda la calidad y preserva la vida útil. Por tanto, el sistema de refrigeración de los camiones frigoríficos es especialmente crucial, ya que no sólo depende de la unidad de refrigeración, sino también de los materiales aislantes. En consecuencia, utilizar un aislamiento con un coeficiente de resistencia térmica (valor K) óptimo es vital, ya que determina tanto los costes operativos como la seguridad de la carga. Composite Box ofrece soluciones para carrocerías de camiones frigoríficos con el mejor coeficiente de resistencia térmica.

La importancia del valor K para los vehículos refrigerados

El valor K (también conocido como coeficiente de conductividad térmica) mide la cantidad de calor transferida a través de una unidad de superficie de la carrocería del vehículo por unidad de tiempo cuando existe una diferencia de temperatura de 1 °C entre el interior y el exterior. Su unidad es W/m²-K.

La importancia de este valor se manifiesta en tres aspectos:

• Estabilidad térmica: Un valor K más bajo indica una mayor resistencia a la intrusión de calor externo, lo que se traduce en temperaturas internas más estables y un aislamiento superior. Esto es especialmente importante para el transporte de vacunas, alimentos perecederos y otros productos sensibles a la temperatura.
• Reducción del consumo de energía: Un compartimento de carga refrigerado con un valor K bajo minimiza significativamente la entrada de calor, lo que disminuye el consumo de energía de la unidad de refrigeración y reduce el uso de electricidad y gasóleo. Esto disminuye el gasto energético y favorece el desarrollo sostenible.
• Vida útil y fiabilidad de los equipos: La reducción de la carga de la unidad disminuye la tensión y el desgaste operativos, lo que prolonga la vida útil de los equipos de refrigeración y reduce las tasas de avería.

¿Cuál es el valor K de un camión frigorífico?

El compartimento de carga aislado de un camión frigorífico funciona como una caja aislada de seis lados. El valor K refleja directamente su rendimiento de aislamiento térmico, lo que le confiere una importancia crítica. Naturalmente, el techo, el suelo, los paneles laterales, los paneles de las puertas, el bastidor y las costuras contribuyen a la capacidad de aislamiento global.

Un error común es centrarse únicamente en la potencia de la unidad de refrigeración. Sin embargo, si el valor K del compartimento es demasiado alto (lo que indica un aislamiento deficiente), ni siquiera el equipo de refrigeración más potente podrá lograr unos resultados de refrigeración óptimos. Esto seguirá causando problemas.

¿Cómo se calcula el valor K del coeficiente de aislamiento térmico de los camiones frigoríficos y cómo se obtiene?

Existen dos métodos principales para obtener el valor K: el cálculo teórico y la medición experimental.

Método de cálculo teórico: Se utiliza principalmente para estimaciones preliminares durante las fases de diseño y selección de materiales. Su fórmula básica es:

K = 1 / (1/α_(interior) + Σ(δ/λ) + 1/α_(exterior))

Donde δ es el grosor de cada capa de material, λ es la conductividad térmica del material (determinada por el propio material), y α_(interior) y α_(exterior) son los coeficientes de transferencia de calor de las superficies interior y exterior. Sumando la resistencia térmica de cada capa, se puede estimar el valor K total. Sin embargo, este método no puede tener plenamente en cuenta los efectos de los puentes térmicos y los defectos de fabricación.

Método de medición experimental (método estándar): Se trata del método autorizado para verificar el rendimiento real del aislamiento térmico de un vehículo, que suele realizarse en centros de pruebas de ámbito nacional y que se denomina "prueba de fuga de calor". El vehículo se coloca en un entorno de temperatura constante, con calefacción o refrigeración aplicada dentro de la cabina para establecer una diferencia de temperatura estable entre el interior y el exterior (por ejemplo, interior 30°C, exterior -20°C, diferencia de temperatura 50°C). A continuación, se mide la potencia precisa (P) necesaria para mantener esta diferencia de temperatura.

El valor K final se calcula mediante la fórmula:

K = P / (S × ΔT)

P: Potencia de calefacción/refrigeración (vatios, W)

S: Superficie total de la cabina (metros cuadrados, m²)

ΔT: Diferencia de temperatura entre el interior y el exterior de la cabina (Celsius, °C o Kelvin, K).

Ejemplo: Si la potencia medida P = 2000W, la superficie S = 70m² y la diferencia de temperatura ΔT = 50°C, entonces K = 2000 / (70 × 50) ≈ 0,57 W/m²-K. Al comprar un vehículo, los usuarios deben solicitar un informe de ensayo de fuga de calor emitido por una institución autorizada. Este valor K medido es el verdadero testimonio de las prestaciones del vehículo.

Elementos de aislamiento del núcleo de las carrocerías de camiones frigoríficos

El rendimiento del aislamiento térmico de un compartimento de carga viene determinado principalmente por tres factores fundamentales:

• Material de aislamiento: La espuma de poliuretano es actualmente la opción mayoritaria. Su conductividad térmica (λ) está directamente relacionada con la eficacia del aislamiento: los valores λ más bajos indican un aislamiento superior. La espuma de poliuretano de alta calidad alcanza valores λ inferiores a 0,022 W/m-K. Además, dentro de las limitaciones de volumen y peso, el aumento del grosor de la capa de aislamiento mejora la retención térmica.
• Proceso de fabricación de paneles: El proceso de "inyección integral de espuma" supera al de "inyección segmentada". El espumado integral permite que la espuma se forme en un solo paso dentro del molde, creando una capa aislante unificada y sin costuras. Esto elimina eficazmente los puentes térmicos, garantizando un valor K más bajo y uniforme.
• Diseño y sellado de la rotura de puente térmico: El armazón metálico del compartimento de carga crea "puentes térmicos" que facilitan la rápida transferencia de calor. Los diseños avanzados de "rotura de puente térmico" interrumpen eficazmente esta conducción del calor. Además, los detalles de sellado en las juntas de las puertas, las uniones remachadas, los orificios de drenaje y otros puntos críticos son primordiales: cualquier hueco degradará el valor K real.

Carrocerías de camiones frigoríficos: Selección y aplicación

Criterios clave de selección:

• Prioridad máxima: Insista en obtener y verificar los informes de ensayo del valor K emitidos por organismos de inspección externos: es la base más crítica.
• Comparar parámetros: Entre los modelos comparables, dé prioridad a los productos con valores K más bajos, como se indica en los informes.
• Inspeccionar detalles: Compruebe in situ si las juntas de los paneles son lisas, si las juntas de las puertas son herméticas y flexibles, y si el marco incorpora un diseño con rotura de puente térmico.

Aplicación y mantenimiento:

• Durante el funcionamiento diario, si la unidad de refrigeración se enciende y apaga con una frecuencia anormal o el consumo de combustible aumenta significativamente, esté alerta para ver si esto se debe a una reducción del rendimiento del aislamiento (aumento real del valor K).
• Inspeccione y limpie periódicamente las juntas de las puertas para asegurarse de que no estén dañadas, no tengan residuos y mantengan una integridad de sellado adecuada.
• Evite impactos o raspaduras en el compartimento de carga para no comprometer la integridad estructural de la capa aislante.

Conclusión

El coeficiente de aislamiento térmico (valor K) de un camión frigorífico está lejos de ser una mera estadística de frío: es el guardián de la calidad y la eficiencia en el transporte de la cadena de frío. Aunque los compartimentos de carga con un valor K bajo, obtenidos mediante cálculos científicos y pruebas rigurosas, pueden requerir una inversión inicial ligeramente superior, ofrecen unos beneficios que superan con creces esa inversión a lo largo de su prolongado ciclo de vida operativa. Esto se consigue gracias al ahorro de energía, la mayor protección de la carga y la reducción de los costes de mantenimiento. Cualquier instalación de conversión o empresa de logística comprende que la selección de una carrocería de camión frigorífico de bajo valor K añade un importante potencial de beneficios y una garantía de seguridad a sus operaciones.