Selección de equipos






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EQUIPAMIENTO





  1. PLANEAMIENTO PRELIMINAR

  2. LA SECUENCIA DEL DISEÑO

  3. LOS PRINCIPIOS DE DISEÑO

  4. EL DISEÑO DEL AREA DE A&B

  5. SELECCIÓN DE EQUIPOS

  6. INGENIERIA DE LAS AREAS DE ALIMENTOS Y BEBIDAS

  7. EL FRENTE DE LA CASA Y EL TABLE TOP


VI INGENIERIA DE LAS AREAS DE ALIMENTOS Y BEBIDAS




OBJETIVOS DEL CAPITULO VI


  • Describir las especificaciones técnicas de usos de energía que garanticen la máxima economía en el uso de energía.

  • Proveer la idea básica de energía

  • Describir la importancia de los sistemas de extracción, área de lavado, áreas de servicio y su importancia.


La ingeniería que se aplica en la construcción de las áreas de A&B requiere de gente profesional muy experta, Arquitectos, Ingenieros Electromecánicos, Ingenieros Eléctricos, Ingenieros Civiles, Ingenieros Sanitarios, etc. son solo algunos de los profesionales que serán consultados.
Para mantener una idea de la complejidad del tema, la instalación de una maquina de lavado de platos requiere:

  • Conexiones sanitarias

  • Conexiones eléctricas

  • Conexiones de gas o vapor

  • Habilitación civil

  • Ventilación

  • Iluminación

  • Extracción

Normalmente los operadores de A&B dirigen su atención a los costos de alimentos y labor, ya que estos representan el grueso de estos, pero los costos de energía han subido notablemente y esto a ocasionado que los operadores presten mucha atención a los costos que implican el uso de energía.

1 Foco de Luz de 100 watts que este prendido 8 horas consume 800 wats en un restaurante chico podríamos encontrar unos 20 focos de 100 wats que estarían prendidos 10 horas como mínimo, es decir el consumo solo de luz por día sería de 20 Kw. solo en los focos y el costo sería de ......, ahora a esto agreguen el costo de refrigeradoras, conservadoras, equipos eléctricos, aire acondicionado, inyección, extracción, etc. y tendrán una idea más clara de lo que cuesta solo el uso de electricidad, agreguen el uso de gas, vapor y verán que si no existe un adecuado control de la “energía” esta puede ser realmente un problema, entonces es necesario implantar un programa de “Manejo de Energía’’ .
Existen 3 tipos de programas para manejo de energía y estos varían de acuerdo al tamaño de la operación y el presupuesto a usar, el objetivo de la implementación de este programa es reducir el costo de energía por lo tanto es una inversión y la inversión aplicada a este programa debe ser recuperada.
PROGRAMA 1 FASE RAPIDA.- Normalmente en esta fase se busca una reducción de un 10% de energía e implica básicamente el uso de criterio y el apoyo de el Staff y empleados, el tiempo de aplicación de esta fase es mínimo.

Ejemplos:

  • Apagar luces que no se usen

  • Cerrar las puertas

  • Reducción de iluminación en Watts

  • Reducción de personal en días bajos

  • Instalación de cortinas o persianas

  • Programa de mantenimiento preventivo

  • Instalar un “Equipo de energía”


PROGRAMA 2 REHACER.- Esta fase va más allá de la aplicación del sentido común y se busca una reducción de un 20 a 25% y requiere una inversión de 0.40 a 1.4 por pie2, es muy importante la contratación de profesionales para la implementación de esta fase.

Ejemplos:

  • Revisión de sistemas mecánicos y controles para identificación de áreas de ahorro.

  • Revisión de distancias de líneas de transporte de energía.

  • Estudio fotográfico infrarrojo para determinar perdida de energía

  • Revisión de estructuras de gastos

  • Eléctricas, sanitarias, gas, vapor, revisión de picos.

  • Conversión de luz incandescente a fluorescente

  • Utilización de “timers” para controlar sistemas de iluminación automáticos.

  • Revisión de circuitos eléctricos

  • Revisión de líneas de insulación

  • Instalación de insulación en paredes y techos


PROGRAMA 3 FASE CONVERSIÓN DE SISTEMA.- Esta fase es la más sofisticada y requiere una buena inversión de capital para implementación de sistemas, se busca una reducción adicional de 10 a 15%, la inversión es de 2 dólar por pie2.

La reducción que ocasionaría la implementación las 3 fases seria del 30 a 40% con un costo promedio de 3 dólares por pie 2.

  • Instalación de central computarizada de monitoreo de consumo de energía.

  • Instalación de sistemas de recuperación de energía.

  • Conversión de sistemas: Energía solar.

Independizar áreas de mayores consumos

Recableo de sistemas eléctricos
CONSIDERACIONES.- Como verán es muy importante que el operador tenga presente el tema “Energía”.

El operador puede y debe determinar con anticipación el uso de “Energía”, ya que los equipos a ser usados en las operaciones especifican el consumo de energía.
GENERADORES DE ENERGIA

Que hace que las cosas caminen o funcionen? : ENERGIA

La energía es medida en BTU (British Thermal Units), se define como la energía necesaria para levantar la temperatura de 1 LB de agua a un 1 grado F a el nivel del mar.
I AGUA

II VAPOR

III ELECTRICIDAD

IV GAS
Es muy importante antes de especificar los equipos tener pleno conocimiento de estos generadores de energía.

En cualquier operación del mundo se encontraran estos generadores de energía.

“SOLO LOS COSTOS DE ALIMENTOS Y BEBIDAS (A&B) SUPERAN LOS COSTOS DE ENERGIA”.

I AGUA
La cantidad y calidad de agua es de mayor consideración en cualquier operación de la comida y el consumo de agua dependen de una fuente limpia de agua fría o caliente.

El lavado de platos, la limpieza de el local y los baños también dependen de la fuente de esta.

El operador de alimentos y bebidas debe tener control de el agua.

Es importante tener conocimiento de lo siguiente:

  • El proveimiento de el agua, el costo del agua fría que ingresa al local.

  • El calentamiento del agua

  • El costo de sacarla al desagüe.

  • La limpieza del agua y sus depósitos o tanques

  • Regulaciones locales


EL PROBLEMA DEL AGUA DURA

Muchas veces hemos escuchado el término “Agua Dura”, que significa agua dura?

El agua contiene sales alcalinas que se precipitan o se depositan en los calentadores de agua, calderos y líneas de agua (tetera de casa), estos depósitos disminuyen la eficiencia de energía, obstruyen las líneas y causan el mal funcionamiento de las válvulas y sistemas de control y tienen efectos negativos en los sistemas de cocción.

  1. Adicionalmente esta sales alcalinas al mezclarse con los detergentes causaran manchas en los objetos que se estén lavando (vajilla, cubertería, cristalería).

  2. El agua dura hará que la cantidad de detergente a usar sea más de el necesitado normalmente.

  3. La dureza del agua es usualmente medida por “Granos de Dureza” y se expresa como una cantidad contenida por millones de carbonato de calcio y otros minerales encontrados en el agua.

1 Grano de dureza es equivalente a 17.1 PPM (partes por millón). Si el agua contiene más de 65 PPM o 4 granos de dureza entonces se recomienda que esta sea tratada con un ablandador.

El agua caliente con más de 5 granos de dureza depositará sales llamadas “Caliche” por todas las tuberías por donde pase.

El incremento gradual de estas sales terminará tapando el conducto de pase y deteriorará los equipos, usualmente ocurre con las máquinas lavadoras de platos.

Uno de los métodos más simples para ablandar el agua es con el uso de los sistemas que los especialistas venden en los mercados.
LA CANTIDAD Y PRESION DE AGUA

La cantidad de agua que se usa en cualquier operación de A&B puede ser muy sustancial. Por ejemplo un Hotel usará un promedio de 40 galones (151.4 lts.) de agua por cliente de los cuales el 70% será caliente a 72 grados C, un restaurante 5 galones (19 lts.)

Una lavadora de platos standard usará un promedio de 1.8 Gls (6.8 lts.) de agua por Rack lavado.

Habrá que determinar los picos de demanda ya que por ejemplo un hotel puede determinar que el 70% de su demanda de agua caliente será de 7 a.m. a 10 a.m., entonces tendrán que hacerse los planes de almacenamiento con tiempo y prudencia, asimismo la demanda de agua caliente en la cocina debe ser estudiada cuidadosamente.
La presión de agua debe ser un tema de mucha importancia para los operadores, especialmente si existen máquinas lavadoras de platos.

La presión de agua de la línea de calle (fuerza de gravedad) es de 500 a 800 PSI (Libras por pulgada cuadrada), por cada PSI el agua se elevará 70 CMS., eso quiere decir que si el agua entra al nivel del piso y tiene 50 PSI de presión elevará el agua 35 metros. Si la operación requiere de atención en pisos superiores entonces se utilizarán tanques suplementarios. Si no existe la suficiente presión se complementara con tanques hidroneumáticos y cisternas si es necesario.

Al momento de abrir los caños la presión debe ser de 4 a 5 PSI.

El agua se almacena de 2 maneras en tanques elevados o en cisternas y su capacidad se mide en m3,1 m3 tiene 1,000 litros de agua
CALENTANDO AGUA:

Los sistemas apropiados se usan para elevar la temperatura del agua para el lavado de platos, preparación de comida y uso de lavatorios.

El calentador de agua actúa de 2 maneras: El agua se calentará a la temperatura a la que saldrá por los caños o se calentará a una temperatura superior, se guardará y se mezclará con agua fría al momento de abrir el caño.

Algunas operaciones tienen 2 sistemas uno para la cocina y otro para el lavatorio.

Se usa gas, electricidad y vapor para calentar el agua.

Los sistemas eléctricos son 90% eficientes, sin embargo toman más tiempo para calentar el agua y requieren de un tanque de almacenamiento más grande.

Gas tiene 60 – 70% de eficiencia pero calienta el agua al nivel deseado mucho más rápido.

El sistema de colección solar y los sistemas de recuperación de calor están teniendo actualmente mucha popularidad.
Todos los operadores tienen en común el deseo de ahorrar una considerable suma de dinero en el uso de agua caliente. Casi toda el agua que se usa se bota, si el agua caliente se bota, se esta botando energía.
Un calentador de agua (terma) usara muchos menos energía en calentar agua que lo que una hornilla tomará para calentar agua a la misma temperatura.

Es muy importante usar agua caliente para cocinar y levantar la temperatura solo a la temperatura necesitada.

Los booster de los lavaplatos se deben colocar a un máximo de 1.52 mts. De distancia de la lavadora de platos.

La perdida de energía a lo largo de las tuberías es muy alta, las tuberías deben ser insuladas

Se debe instalar caños de cierre automático siempre y cuando se pueda.
II VAPOR
Vapor es agua (un liquido) convertida en estado gaseoso por la aplicación de energía.

Se necesita solamente 180 BTUS para levantar la temperatura de 1 LB de agua de 0 grados C A 100 Grados C, sin embargo para evaporar esa misma cantidad de agua (1 LB) se requiere 970 BTUS. Como resultado vapor tiene mucho más energía que agua Hirviendo.
El vapor se genera de diferentes maneras:

  1. A través de un caldero

  2. En los mismos equipos donde se encuentran pequeños calderos

  3. Se puede comprar de proveedores que instalan las tuberías.


De los mencionados el más caro es el segundo, irónicamente es el más usado.

El vapor generado en un caldero es medido por BHP (Boiler Horse Power).

1 BHP equivale 34.5 LBS de vapor por hora. El vapor se mide también por presión por pulgada cuadrada, por ejemplo un equipo puede ser especificado 5 PSI..

Los calderos siempre tienen que ser sobredimensionados por la perdida de energía que existe en el viaje a través de las tuberías.

Es importante que el operador entienda las mecánicas asociadas al uso de el vapor.

III ELECTRICIDAD
Entendiendo la electricidad:
ELECTRICIDAD.- Electricidad es la masa de billones de electrones dirigidos en un camino. Siguiendo ese camino pueden convertirse en una increíble cantidad de poder. Moviéndose como masa estos electrones se convierten en una corriente eléctrica.

CIRCUITO.- Un circuito en un camino continuo para el flujo de corriente eléctrica. Cuando la electricidad empieza de un panel para darle poder, luz o electricidad a un equipo el cableado esta hecho de una manera que este regresa al panel, completando lo que es un “circuito”.

FRECUENCIA.- Es el número de ciclos de corriente eléctrica (flujo reverso) sobre un periodo de 1 segundo, la frecuencia se mide por ciclos por segundo o Hertz.

Las compañías proveedoras proveen 1 de 2 frecuencias 50 o 60 Hertz.

HERTZ.- Es una frecuencia se mide en ciclos por segundo.

CONDUCTOR.- Es una sustancia que permite que una corriente eléctrica fluya. Plata, oro, cobre, aluminio y otras sustancias son buenos conductores de electricidad siendo la plata el mejor conductor pero debido a sus alto costo solo se usa en ocasiones especiales, el aluminio es la mitad de conductor que la plata, lo más usados son el cobre y el aluminio que se usa en cableados de grandes medidas.

INSULADORES.- Es una sustancia que no conduce electricidad bien o parra nada, vidrio, madera, plástico y jebe son los mejores.

AMPERIO.- Es el ratio del flujo de una corriente eléctrica a través de un circuito. La cantidad de agua o electricidad en una corriente pueden ser medidas. El agua a través de una tubería se mide en galones o litros por minuto.

La electricidad se mide contándola cantidad de electrones que fluyen en un punto en un segundo, si 6,2428 trillones de electrones pasan por un punto específico en un segundo, entonces a esto se le llama 1 amperio de electricidad, como el agua el número de amperios que fluyen seguramente a través del cable depende del tamaño del diámetro del cable.

VOLTIO.- Es la medida de presión eléctrica que empuja la corriente a través de un circuito, la presión de agua se mide en PSI, la electricidad se mide en voltios.

Un voltio es la fuerza requerida para empujar un amperio de electricidad en un punto específico en un segundo.

VATIAJE, WATTS.- Es la cantidad de poder en un circuito en un momento específico.

El número de watts es igual a la fuerza (voltios) por el número de amperios fluyendo (y) entonces WATTS (W) = VATIAJE (V) x AMPERAJE (Y)
Si 1,500 watts de electricidad se usaran en un circuito y el voltaje del circuito es de 110 voltios, el circuito debe ser diseñado con un fusible de por lo menos 15 amperios, se considera un factor de seguridad de 25%.
KILOWATT.- 1 kilowatt es 1,000 watts.
KILOWATT HORA.- Es 1 kilowatt de poder usado en 1 hora

FUSIBLE.- Protegen los circuitos eléctricos de sobrecargas y posible daño. Están diseñados para interrumpir el paso de la corriente eléctrica si existe una sobrecarga.

FASE.- Es el número de voltajes alternativos que ofrece el proveedor de la electricidad.

Para uso normal se recomienda 1 fase, para uso comercial o industrial se recomienda 3 fases.

MONOFASICO.- Un circuito monofásico es un circuito energizado por un solo voltaje.

TRIFASICO.- En este circuito 3 diferentes elementos de corriente alterna son arreglados para que los picos de voltaje sigan a cada uno de manera regular y repetitiva.

VOLTAJE Y OPCIONES

A continuación los diferentes tipos de voltajes:

110-120 VOLTIOS MONOFASICO.- Sistema de 2 cables, uno caliente y otro neutral, el voltaje entre el cable caliente y el neutral el 125 voltios máximo.

220-240 VOLTIOS MONOFASICO.- Sistema de 2 cables, ambos son calientes, el voltaje entre ambos es 250 voltios máximo.

110-220/220-240 VOLTIOS MONOFASICO.- Sistema de 3 cables, 2 calientes y 1 neutral, el voltaje entre el neutral y el caliente es 125 voltios máximo, el voltaje entre los 2 calientes es 250 voltios máximo.

110-220/220-240 VOLTIOS TRIFASICO.- Sistema de 4 cables, 3 CABLES calientes y 1 neutral 220-240 voltios trifásico.

    1. Voltios Trifásico.

110-120/220-2400 Trifásico

440-480/277 Trifásico
Como verán existen muchos tipos y opciones de voltajes, es muy importante saber especificar.

Si los cables donde se conectan los equipos son muy delgados los fusibles volarán rápidamente, puede causar un incendio.

Si un equipo de 240 voltios se conecta a un circuito de 120 voltios, solo producirá el 25% de su poder

La energía eléctrica de cualquier operación de A&B representa un costo alto de el total de energía consumida.

Es importante tener un conocimiento básico de electricidad y entender los términos en que se mide.
Si un equipo de 240 voltios se conecta a un circuito de 208 voltios el 20% de su eficiencia se perderá, si el equipo necesita recuperación rápida esta disminuirá considerablemente.

Si un equipo de 208 voltios se conecta a un circuito de 240 voltios, se estará recibiendo una carga de 25% mayor a la especificada, se reducirá la vida de los elementos calentadores.

Siempre hay que consultar a un especialista, consideren el 25% de factor de seguridad cuando se determine el total de carga.

El costo de la electricidad se mide por el sistema “Escalonado”. Es decir a mayor consumo menor es el precio.

Definitivamente el diseño de las fuentes de energía debe ser muy bien hecho y no dejar pasar nada por alto.
IV GAS
El gas más usado internacionalmente es el gas natural, este produce 1,000 BTU por pie cúbico, el gas butano o propano produce 2,500 – 3,000 BTU por pie cúbico haciéndolo mucho más eficiente pero a la vez más caro.
El gas produce calor que se enciende, para que ocurra esto tiene que existir oxigeno.

Hoy en día la diferencia de un quemador y otro lo determina el tipo de mezcla Gas - Oxigeno.

Muchas compañías emplean mezcladores de gas y oxigeno dentro del quemador, otros dirigen el gas directamente al quemador se mezcla y enciende rápidamente.

La eficiencia de los equipos de gas es medida por la cantidad de calor que genera e gas que se quema y que llega al equipo o elemento donde se cocina.
El gas viaja a través de tuberías con presiones que van de 600 a 1,000 psi y a través de reguladores llega a reducirse a una presión de 25 psi
1 KW = 3,412 BTU’S/HR

Si un equipo tiene un consumo de 40,000 BTU y solo 24,000 BTU’S de gas llega a la zona de cocción (olla, tanque de freír) entonces existe 60% de eficiencia (24,000/40,000 = 60%).

La eficiencia de los equipos es muy importante ya que la diferencia es lo que se va por el sistema de extracción, a mayor eficiencia más rápido el equipo, es importante saber el ratio de eficiencia de los equipos.
La extracción de el monóxido generado por la combustión del gas es muy importante

GAS VS ELECTRICIDAD.- Es una de las interrogantes más grandes en la industria.

No tiene una respuesta fácil, pero existe una respuesta y depende mucho del costo de electricidad y gas

Lo primero que hay que hacer es comparar los 2 equipos que tengan las mismas especificaciones, lo primero que hay que comparar es la energía usada, los BTUS que se consumen.

Si un equipo de gas consume 40,000 BTU por hora, y el equipo a comparar consume 15 KW/Hora entonces el equipo eléctrico consumirá 51,180 BTUS es decir 28% más de energía, pero la comparación no para aquí, se debe comparar los costos de gas VS electricidad, tiempos de recuperación, tiempo de calentamiento, nivel de eficiencia, costos de mantenimiento, etc.

Normalmente un equipo eléctrico es mas eficiente que un equipo a gas
TIPO DE QUEMADOR :
EL INFRAROJO O RADIANTE.- Se usa normalmente en tostadoras, salamandras, broilers, etc. estas unidades queman el gas usando placas de cerámica porosa, algunas tienen hasta 200 huecos por pulgada cuadrada, la cerámica se calienta a una temperatura de 900 grados C, la que calienta infrarojamente y entrega un 50% de eficiencia, a este proceso se le conoce como infrarojo, calor radiante, etc.
El gas que sale de las tuberías sale a una presión de 600 a 1,000 PSI, con una serie de reguladores se disminuye la presión a 25 PSI.
El gas que ingresa al equipo debe ser rigurosamente chequeado al momento de su instalación, debe usarse el tamaño apropiado de tubería y una correcta conexión.

Asimismo los gases generados en la quema del gas deben ser extraídos del perímetro, este es monóxido de carbono y puede causar la muerte.
AGENCIAS DE APROBACIÓN:

Seguridad es el fin, es el derecho del comprador de obtener un producto que haya sido probado y que haya pasado las pruebas que permitan operar el equipo de manera sana y que garantice el trato con alimentos.

El equipo debe ser seguro.

EL gobierno de USA en conjunto con NAFEM trabajan constantemente con las siguientes agencias que regulan la manufacturación de equipos
NSF – NATIONAL SANITATION FOUNDATION.- Su misión es proveer el criterio necesario para promover la limpieza y la protección de la salud del público. Ha desarrollado una serie de estándares que han sido seguidos por numerosos industriales y países.

Establece estándares para:

  • La construcción

  • Diseño

  • Materiales de los equipos


UL- UNDERWRITERS LABORATORIES.- Desde 1894 evalúa y certifica sistemas de cocción, refrigeración, procesamiento de alimentos, equipos de preparación de alimentos a gas y eléctricos.

  • Seguridad eléctrica

  • Seguridad de gas

  • Sanitación


AGA-AMERICAN GAS ASSOCIATION.- Es la máxima certificación para los equipos encendidos por gas.
ETI-INCHAPE TESTING SERVICES.- Es una alternativa de UL, AGA y NSF, cualquier equipo que tenga la certificación de ETS, ha pasado el Test más riguroso, puede asegurar al comprador el nivel más alto de confidenciabilidad a el producto.
CE-EUROPEAN UNION.- Los estándares Europeos difieren de los Americanos en diseño, seguridad y performance.
El propósito de todas estas agencias es uno solo: “SEGURIDAD”.




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