Thermo King Super Freezer

La unidad Thermo King Super Freezer (modelo CRR-40DF) representa una solución de primer nivel para el transporte y almacenamiento de productos ultracongelados a temperaturas de hasta -70°C. Este análisis técnico aborda las especificaciones detalladas, las características constructivas y las propiedades operativas de esta avanzada unidad de refrigeración destinada al transporte marítimo internacional, transporte por carretera y almacenamiento.

1. Introducción y espectro de aplicaciones de la unidad SuperFreezer

El Thermo King SuperFreezer está diseñado específicamente para aplicaciones críticas que requieren temperaturas extremadamente bajas. La unidad utiliza la tecnología en cascada (Cascade technology), que combina dos circuitos de refrigeración independientes con distintos refrigerantes para alcanzar y mantener temperaturas ultrabajas. Esta innovadora arquitectura permite la protección segura de las cargas más valiosas y sensibles.

Las aplicaciones de la unidad SuperFreezer incluyen el transporte de productos farmacéuticos (incluidas vacunas y API – sustancias farmacéuticas activas), materiales biológicos (plasma sanguíneo, muestras biológicas), ingredientes alimentarios (cultivos de yogur, productos del mar), enzimas químicas, componentes semiconductores y otros productos sensibles a temperaturas elevadas. La unidad está certificada según los estándares internacionales más estrictos, incluidos ISO 1496-2, CE, AHRI, TIR (Reglamento Aduanero Internacional para contenedores) y USDA.

2. Especificaciones técnicas básicas y características constructivas

Materiales de construcción y protección: La unidad está construida con aluminio de las series 5000 y 6000, pretratado y pintado con polvo de poliéster según las normas ISO 7253 e ISO 2409 con clasificación 1. El espesor de la película de pintura es de 100 micrómetros. Entre el evaporador y el condensador se coloca una espuma de poliuretano resistente al fuego y libre de CFC (ISO 3582) con una densidad nominal de 32 kg/m³ y un espesor medio de 52 mm. Todos los componentes operativos, excepto la bobina del evaporador, son reemplazables desde la parte delantera de la unidad.

3. Sistema de refrigeración – Arquitectura en cascada con dos circuitos

El corazón de la unidad SuperFreezer es el sistema de refrigeración en cascada, que funciona mediante dos circuitos de refrigeración independientes. El circuito primario (R-134a) acondiciona el refrigerante del circuito secundario, mientras que el circuito secundario (R-23) congela directamente la carga a través de la bobina del evaporador. Este sistema permite alcanzar temperaturas extremadamente bajas que serían imposibles con un solo refrigerante.

Bobina del evaporador: La bobina del evaporador está fabricada en cobre (DIN 1787, espesor de pared 0,45 mm) con aletas de aluminio (DIN 1712/A199). El paso de aletas es de 3,17 mm, la superficie es de 58 m² y la unidad tiene 10 puntos de inyección. La bobina está tratada con una superficie hidrófila resistente a la corrosión causada por la pulverización de sal. Los fabricantes son Dalian, Dunan o proveedores equivalentes.

Condensador (enfriado por aire): El condensador está construido en cobre (espesor de pared 0,45 mm) con aletas de cobre en configuración circular. El paso de aletas es de 2,00 mm y la superficie es de 34,5 m². La unidad incluye una superficie de subenfriamiento de 4,6 m² para R-134a y 2,3 m² para R-23. La protección contra los rayos UV está garantizada mediante un recubrimiento epóxico e-coat con acabado superior de poliuretano.

Intercambiador de calor: El intercambiador de tipo SWEP B27 con 34 placas de acero inoxidable tiene una capacidad de refrigeración de 12 kW y una presión máxima de trabajo de 30 bar. Este componente es clave para la transferencia eficiente de calor entre los dos circuitos de refrigeración.

4. Ventiladores, motores y sistema de descongelación

Ventiladores del evaporador: La unidad está equipada con tres ventiladores de hélice de 355 mm de diámetro con ocho paletas de poliamida reforzada con vidrio. Los ventiladores funcionan a baja velocidad (1725 rpm a 60 Hz) y están conectados directamente al eje del motor con un paso de paletas de 22 grados. Los ventiladores funcionan de forma continua a baja velocidad, excepto durante el ciclo de descongelación.

Condensador y su accionamiento: El ventilador del condensador es de tipo hélice de 550 mm de diámetro con una unidad y ocho paletas. Funciona a 1750 rpm (60 Hz) con un paso de paletas de 35 grados y produce un caudal de aire de 6000 m³/h. El ventilador del condensador está accionado por un motor de 1,5 kW, totalmente cerrado, de tipo no ventilado, con rodamientos de pivote, eje de acero inoxidable y clase de aislamiento F.

Motores de los ventiladores del evaporador: Cada uno de los tres motores de los ventiladores del evaporador tiene una potencia nominal de 0,75 kW y está construido con devanados separados para alta y baja velocidad. Los motores son totalmente cerrados, no ventilados, con rodamientos de pivote (6205 y 6203) lubricados con lubricante Mobil 28. El rango de temperatura es de -65°C a 65°C. Cada devanado tiene protección térmica interna con reset automático.

Sistema de descongelación: La unidad está equipada con 12 resistencias de descongelación de 680 W cada una, con una capacidad total de descongelación de 8160 W (460V/60 Hz) o 6000 W (380V/50 Hz). La bandeja de drenaje de descongelación con bordes altos contiene dos desagües y mangueras de plástico situadas cerca del condensador y el compresor para evitar la congelación en ambientes fríos.

5. Sistema de control MP3000 y registrador de datos – Regulación avanzada de temperatura

El cerebro de la unidad SuperFreezer es el regulador microprocesador MP3000, desarrollado específicamente para la regulación y monitorización de contenedores refrigerados. El regulador está equipado con un registrador de datos integrado con puerto de comunicación para la conexión a un módulo opcional de transmisión a través del cable de alimentación (sistema REFCON).

Pantallas y controles: El MP3000 está equipado con una pantalla LCD de 4 líneas con 20 caracteres por línea para mostrar menús y campos de datos. Una pantalla LED de cinco segmentos muestra la temperatura actual utilizada en el algoritmo de regulación. Ocho indicadores LED señalizan los distintos estados de operación (error, funcionamiento normal, descongelación, calefacción, compresor, control de humedad, temperatura de suministro/retorno). El teclado tiene 16 teclas universales y 4 teclas de acceso directo para un manejo sencillo.

Regulación de temperatura – modo de congelación: La unidad funciona sobre la base de una regulación ON-OFF con el siguiente algoritmo: Cuando la temperatura del aire de retorno cae 1°C por debajo del punto de ajuste, el compresor se detiene. El tiempo mínimo de parada es de 10 minutos. Cuando la temperatura sube 1°C por encima del punto de ajuste, primero se activa el sistema R-134a y, tras 30 segundos, se activa el sistema R-23. El tiempo mínimo de funcionamiento es de 15 minutos. La precisión total de regulación es de ±1°C.

Ciclo de descongelación: La descongelación está controlada por un sensor en la bobina del evaporador. El ciclo se activa cuando la diferencia de temperatura entre el sensor de retorno y el punto de ajuste alcanza un valor preestablecido y han transcurrido 6 horas de funcionamiento del compresor desde la descongelación anterior. La descongelación finaliza automáticamente cuando la temperatura en la bobina alcanza los 18°C o si la temperatura supera los 8°C durante más de 35 minutos (con tensión > 400 V) o 45 minutos (con tensión < 400 V). La descongelación también está limitada a un máximo de 90 minutos (60 Hz) o 120 minutos (50 Hz). La seguridad adicional está garantizada por un temporizador de descongelación con un período inicial de 12 horas que aumenta en 6 horas hasta un máximo de 36 horas.

Registrador de datos y registro de información: El registrador de datos integrado basado en microprocesador registra las temperaturas en memoria Flash a intervalos preestablecidos (0,5, 1, 2 o 4 horas). Se registran las temperaturas de los tres sensores USDA, los sensores de suministro y retorno de aire del regulador y la temperatura de ajuste. Con un intervalo de una hora, se dispone de información de temperatura de los últimos 625 días. El registrador continúa registrando 120 registros de temperatura incluso después de desconectar el contenedor de la alimentación, con una batería que respalda el reloj durante al menos 10 años.

6. Elementos de seguridad y sistemas de regulación

Elementos de seguridad eléctrica: La unidad está equipada con un termostato Klixon con interrupción a 54°C (con reset a 32°C) para la protección de los motores del compresor, condensador y evaporador. El disyuntor principal tiene una capacidad de 32 A y protege el circuito eléctrico contra sobrecargas.

Elementos de regulación de refrigeración: El sistema incluye una válvula de expansión Danfoss (TX), un secador con indicador de humedad (integrado en el receptor), un receptor R-134a (construcción de cobre con visor de vidrio) o un receptor R-23 (acero inoxidable con visor de vidrio), una válvula de cierre Superior, una válvula de retención Danfoss, solenoides Danfoss y una válvula de sobrepresión. Todos los componentes, incluidas las tuberías, están lacados con epoxi para protección contra la corrosión.

Elementos de seguridad del sistema de refrigeración: La unidad incluye un presostato de alta presión (R-134a: 24,1 bar ± 0,68 bar, R-23: 30 bar ± 0,68 bar) con reset a 16,4 bar (R-134a) o 22 bar (R-23). El presostato de baja presión (solo R-23) con reset a 0,65 bar ± 0,68 bar detiene ambos compresores en caso de baja presión. La válvula de seguridad con presión de mercurio (34 bar ± 3,4/-1,0 bar) está integrada en el receptor. Los manómetros (MSI, rango 0-200 Psig para baja presión, 0-500 Psig para alta presión) y el visor de vidrio para R-134a (versión soldada) permiten el control visual del estado del sistema.

Válvula de seguridad de equilibrado de presión: La unidad está equipada con una válvula de equilibrado de presión (fabricante AVK Plast A/S) situada bajo el motor del condensador. La válvula tiene una presión de apertura de 1400 Pa (140 mm WG), una fuerza de apertura de 0,4 kg (4 N) y un diámetro interior de 60 mm. Esta válvula evita el vacío excesivo en el contenedor.

7. Capacidad operativa y resultados de pruebas

8. Normas internacionales y certificaciones

La unidad SuperFreezer está completamente certificada según los estándares y normas internacionales más estrictos:

• ISO 1496-2: Especificaciones para unidades de refrigeración en contenedores de transporte
• AHRI 1110-69: Método de prueba para la evaluación de equipos de refrigeración
• ATP (Accord on the International Carriage of Perishable Foodstuffs): Acuerdo internacional para el transporte de alimentos perecederos
• TIR (Customs Convention on the International Transport of Goods under Cover of TIR Carnets): Reglamento aduanero internacional para contenedores
• USDA (United States Department of Agriculture): Requisitos estadounidenses del Departamento de Agricultura para unidades de refrigeración
• CE: Certificación de conformidad europea con las normativas de seguridad y salud
• Pharma GDP (Good Distribution Practice): Buenas prácticas de distribución para productos farmacéuticos
• ATO (Sprenger Institute): Certificación de institución de pruebas independiente
• American Bureau of Shipping, Lloyds, Bureau Veritas: Sociedades de clasificación para el transporte marítimo
• PED Directive 746: Directiva sobre equipos a presión

9. Características especiales y equipamiento adicional

Auto PTI (Performance Test Inspection): La unidad incluye tres pruebas automatizadas integradas en el microprocesador:

• Prueba 1 (Prueba funcional): Energiza secuencialmente el compresor, los motores de los ventiladores y los elementos calefactores, prueba el consumo de energía y lo compara con el valor calculado. También prueba el regulador, los sensores de temperatura y todos los contactores.
• Prueba 2 (Prueba PTI): Prueba automáticamente la capacidad de refrigeración a -60°C y las operaciones de descongelación. Prueba el regulador, los contactores, los sensores de temperatura y realiza una prueba de alta presión.
• Prueba 3 (Prueba funcional manual): Permite la conmutación de componentes individuales para verificar el consumo de energía y el rendimiento relevante.

Otras características:

• Puertas del evaporador abatibles y desmontables con cierres de acero inoxidable de liberación rápida para un acceso sencillo
• Arranque secuencial de componentes para minimizar la corriente de pico
• Retardo de tiempo aleatorio en el primer arranque para minimizar la corriente de pico
• Correas de seguridad y asa integradas en las puertas de acceso a la resistencia
• Sistema de descongelación a demanda energéticamente eficiente (on demand)
• Conductores de hilo estañados y numerados según UL1647
• Ventiladores compuestos ligeros para condensador y evaporador
• Profundidad mínima de solo 420 mm desde la parte trasera del reborde
• Modo de derivación comercial controlado manualmente para operaciones especiales
• Conectores rápidos R-134a en aspiración, descarga y receptor
• Batería de 12 V (1,9 A) para respaldo en caso de corte de alimentación
• Dos perfiles en Z en la pared trasera para rigidez adicional
• Sistema de monitorización remota REFCON (opcional) con transmisión a través del cable de alimentación según ISO 10368

10. Conclusión: Excelencia técnica para aplicaciones críticas

El Thermo King SuperFreezer CRR-40DF representa la cúspide del desarrollo tecnológico en el ámbito de los equipos de refrigeración a temperatura ultrabajas. El sistema de refrigeración en cascada con dos circuitos independientes (R-134a y R-23) permite una capacidad sin precedentes para alcanzar y mantener temperaturas de hasta -71,7°C con una precisión de ±1°C. La unidad está equipada con el avanzado regulador microprocesador MP3000 con registrador de datos integrado, que registra datos de temperatura durante hasta 625 días y permite la monitorización remota a través del sistema REFCON.

La solución constructiva de la unidad —incluida la construcción de aluminio resistente a la corrosión, el aislamiento de poliuretano resistente al fuego y el completo sistema de seguridad— garantiza la fiabilidad incluso en las condiciones más exigentes del transporte marítimo. La unidad cumple todas las normas internacionales relevantes (ISO 1496-2, AHRI, ATP, USDA, CE, Pharma GDP) y está certificada por reconocidas sociedades de clasificación (ABS, Lloyds, Bureau Veritas).

El SuperFreezer es la solución ideal para la industria farmacéutica (vacunas, API, materiales biológicos), aplicaciones biotecnológicas (plasma sanguíneo, cultivos de tejidos), industria alimentaria (productos del mar, ingredientes alimentarios) y productos químicos especiales que requieren frío extremo y máxima precisión en la regulación de temperatura. La combinación de una excelente especificación técnica, fiabilidad y cumplimiento de los estándares internacionales más estrictos hace del SuperFreezer la primera opción para el transporte de las cargas más valiosas y sensibles del mundo.

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