Prueba de tiempo de congelación bajo diferentes temperaturas ambientales

Pruebas de tiempo de congelación a distintas temperaturas ambientales

Uno de los indicadores más evidentes del rendimiento de una máquina de granizado doméstico es el tiempo que tarda en congelarse. Los consumidores quieren saber qué tan rápido puede convertirse una bebida líquida en una suave, Bebida congelada desechable, y la marca de electrodomésticos debe demostrar que su producto producirá un sabor consistente, independientemente de la cocina, La estación y el clima.

La palabra "granizado listo en 15 minutos" no es suficiente información técnica. El tiempo de congelación se ve afectado por la temperatura ambiente, Volumen de bebidas, Temperatura inicial del líquido, Concentración de azúcar, Porcentaje de alcohol, Programa seleccionado, Espacio libre para el flujo de aire, Carga del refrigerante, y la definición de la textura final.

Estas variables deben controlarse mediante una prueba profesional de tiempo de congelación y explicarse los efectos de los cambios en la temperatura ambiente en el rendimiento de la refrigeración.

La temperatura ambiente influye en el tiempo que tarda la comida en congelarse.

Una máquina de granizado es una máquina que elimina el calor de la bebida mediante un evaporador. El refrigerante, a su vez, transmite este calor al condensador, donde se transfiere al aire ambiente.

La temperatura ambiente se define por ASHRAE como la temperatura del medio que rodea un objeto, o la temperatura del medio al que se disipa el calor para un sistema de refrigeración. Normalmente es el aire de la habitación en la entrada del condensador de un aparato de encimera refrigerado por aire.

Si el aire alrededor del condensador está más caliente, El condensador tendrá que rechazar el calor a una fuente de mayor temperatura. Esto suele dificultar el funcionamiento del sistema de refrigeración y puede provocar la temperatura de descarga del compresor, Presión de condensación, Consumo energético, y el tiempo de preparación de la bebida para aumentar.

El flujo de aire también es crucial. ASHRAE afirma que una de las consideraciones más importantes para que la unidad proporcione la refrigeración deseada es su capacidad para mantener un flujo de aire sin restricciones a través del condensador.

Por tanto, el rendimiento de una máquina que funciona con flujo de aire libre y a 25°C puede ser diferente cuando se opera a 32°C cerca de una pared en la cocina.

Explica por qué estás realizando esta prueba.

Antes de preparar la muestra, debe determinarse el objetivo de la prueba.

Las pruebas de tiempo de congelación podrían usarse para:

• – Comparar dos sistemas compresores;
• Revisa alternativas a condensadores o ventiladores;
• * Optimizar la carga del refrigerante;
• Confirmar una especificación del producto:
• Comparar estrategias de control por software;
• * Desarrollar directrices para los consumidores;
• * Validar la consistencia en producción;
• Explora las quejas de los clientes sobre climas cálidos.

Los datos comparativos de ingeniería podrían usarse en una prueba de prototipo temprano. Para una afirmación final de producto, un conjunto de condiciones controladas, Muestras representativas de producción, se necesitan instrumentos calibrados y un punto final bien definido.

La prueba no debe construirse de tal manera que simplemente genere el menor tiempo posible de prueba. También debería verificar la textura estable, Calor aceptable de componentes, Carga normal del motor y funcionamiento prolongado y fiable.

Crear una matriz de prueba a temperatura ambiente

Las temperaturas seleccionadas deben ser típicas de las que se someterá el producto.

Ejemplos de matriz ilustrativa de ingeniería incluyen:

• * 18°C para un ambiente interior fresco;
• Temperatura de 25°C para un laboratorio normal o entorno doméstico;
• * 32°C para una cocina cálida o verano;
• Aumento del límite declarado según lo necesite el mercado objetivo.

Las temperaturas que aparecen son directrices y no requisitos universales. Los puntos finales de prueba deben determinarse según el rango de funcionamiento nominal del aparato, Especificaciones del producto, Países previstos y recomendaciones de laboratorios.

La temperatura alrededor del aparato debe estabilizarse antes de la prueba. Meter inmediatamente una máquina a temperatura ambiente en una cámara caliente y medir la transición térmica de la máquina no es necesariamente medir el rendimiento ambiental de la máquina.

Temperatura ambiente (No antes de la puesta en marcha) debe registrarse en el laboratorio durante todo el ciclo.

Mantener la humedad y las condiciones de la sala de pruebas.

La variable más importante es la temperatura ambiente; También hay que registrar la humedad relativa. Cuando la humedad es alta, puede provocar condensación en los tanques, Tubería, Dispensación de piezas y superficies de armario.

El informe de la prueba debe incluir:

• * Tipo sala de pruebas;
• * Tolerancia a temperatura ambiente;
• * Humedad relativa;
• * Movimiento aéreo;
• * Fuentes de calor de fondo;
• * Posición del aparato;
• * Espacios libres para muros;
• * Material para encimeras;
• Proporcionar voltaje y frecuencia de alimentación.

La entrada y salida del conductor no debe estar obstruida. La distancia a las paredes debe ser la misma que las instrucciones proporcionadas al usuario o al entorno de la pared que se está probando.

Todas las demás condiciones de instalación deberían ser las mismas al comparar diferentes temperaturas ambientales.

Establece una receta estándar de bebidas. Establece una receta estándar de bebidas.

El cambio en la receta influye significativamente en el tiempo de congelación. Añadir azúcar disminuye el punto de congelación y añadir alcohol lo reduce aún más. Las viscosidades y las propiedades de transferencia de calor también pueden verse alteradas por los ingredientes lácteos, pulp, Jarabes y sólidos disueltos.

La bebida de referencia debe entonces prepararse por peso, no por aproximación, Por supuesto. El informe debe incluir lo siguiente:

• * Cantidad de agua;
• * Cantidad de azúcar;
• * Brix medido;
• * Ingredientes de sabor;
• * Contenido alcohólico (Porcentaje) (si procede);
• * Masa total de bebida;
• * Temperatura inicial;
• * Procedimiento de mezcla.

Si es posible, usa el mismo lote de ingredientes. Si se necesitan varios lotes, deberían comprobarse para detectar Brix y temperatura inicial.

La prueba realizada con una bebida fría de la nevera no puede compararse directamente con la prueba realizada con una bebida a temperatura ambiente.

Controla la temperatura inicial de la bebida

La temperatura inicial de la bebida afectará a la cantidad total de calor que el aparato necesitará extraer antes de que se formen los cristales de hielo.

Los dos resultados pueden ser correctos, pero son para diferentes condiciones de uso; una máquina que arranca líquido a 5°C puede producir nieve mucho antes que la misma máquina que inicia líquido a 25°C.

Si se va a realizar pruebas comparativas ambientales, La temperatura inicial del líquido debería ser la misma en todos los lugares ambientales.

Hay dos estrategias útiles para probar:

Misma temperatura inicial: Todas las bebidas salen a la misma temperatura. Esto ayuda a que el efecto de temperatura ambiente esté separado del aparato.

Bebida ambient-equilibrada: La bebida se mantiene a la misma temperatura que la temperatura ambiente. Este es un entorno práctico donde la maquinaria y los ingredientes se ven afectados por el medio ambiente.

El enfoque elegido debe describirse explícitamente. Estos dos métodos no pueden combinarse en la misma tabla de comparación.

Al configurar un volumen y un programa, Usa el mismo.

El momento de congelación depende de la masa de la bebida. Una pequeña cantidad de calor será menor en el acuario y se puede enfriar rápidamente, y un acuario lleno necesitará un mayor potencial para eliminar el calor, y puede añadir más carga al sinfín.

La prueba debe realizarse con un volumen de trabajo fijo, por ejemplo:

• * Relleno mínimo nominal;
• El volumen al que el hogar sirve la comida, en unidades;
• Clasificado para el máximo llenado: *

Probar una pequeña cantidad puede dar un buen aspecto que puede no reflejar el uso normal.

Los cuatro programas, Temperatura objetivo, Nivel de textura, El ajuste y la función de mantenimiento del sinfín deben ser los mismos para todas las condiciones ambientales. Si se realizan ajustes automáticos en el software, Deben documentarse ya que responden a ajustes de temperatura.

Explica qué significa la palabra "Congelado".

Para una prueba de congelación, un extremo debe ser repetible. Si se basa únicamente en el juicio visual, Los resultados pueden variar de un operador a otro.

Los posibles extremos incluyen:

• * Primera vista de cristales de hielo;
• * Temperatura de servicio de la bebida; y
• * Mezcla que tiene una consistencia específica;
• Una máquina que muestra cuando el ciclo se ha completado;
• Para que un producto sea prescindible con el tiempo (De forma continua);
• La textura que supera una prueba de flujo interna o prueba de cuchara.

El punto del uniforme, Un contenido estable y prescindible es un punto final útil para la relevancia del consumidor.

Aunque este no sea el resultado final declarado, El informe debe incluir el tiempo hasta la primera formación de hielo. Examinando el tiempo inicial de congelación frente al tiempo final de servicio, Los ingenieros pueden determinar si el retardo se debe a la capacidad de refrigeración o al retardo en la lógica de control de texturas.

Se necesitan mediciones de tiempo para comparar con el tiempo de congelación. Mide y compara el tiempo de congelación.

Un informe técnicamente útil debería monitorizar todo el sistema.

Las mediciones recomendadas incluyen:

• * Temperatura ambiente;
• * Temperatura de la bebida;
• * Temperatura del evaporador;
• * Presión de entrada y salida del condensador; y
• * Temperatura de la carcasa del compresor;
• * Temperatura de la línea de descarga;
• * Corriente del motor del sinfín;
• * Alimentación de electrodomésticos;
• * Ciclo del compresor;
• * Textura final de la bebida;
• * Congelar el tiempo.

Cuando la temperatura ambiente es alta, Una máquina puede finalmente alcanzar una temperatura aceptable en la salida de bebidas, pero luego con una temperatura excesiva del compresor o de los componentes electrónicos.

Por tanto, la seguridad y fiabilidad térmicas deben tenerse en cuenta en la decisión final, junto con la velocidad de preparación. IEC 60335-2-24:2025 se centra en los requisitos de seguridad de los electrodomésticos frigoríficos, Aparatos de helados y máquinas de hielo, así como cualquier condición de funcionamiento anormal aplicable a dichos productos.

Repite pruebas con varias muestras. Pruebas repetidas: Múltiples muestras.

Las variaciones normales del producto no pueden representarse con una máquina y un ciclo.

Las pruebas se realizarán en varios aparatos que representen el uso de producción y se repetirán varios ciclos para cada una de las condiciones ambientales. Las unidades deben devolverse a un estado inicial conocido para el siguiente ciclo.

El informe debe incluir lo siguiente:

• * Resultados individuales;
• * Tiempo medio de congelación;
• * Mínimo y máximo;
• * Variación entre ciclos;
• * Variación entre muestras;
• Todos los ciclos detenidos e incompletos.

Si hay una diferencia considerable, Es probable que el refrigerante no se esté cargando de forma uniforme, El sensor no está correctamente posicionado, Los sensores no tienen buen contacto térmico con el evaporador, Los ventiladores no funcionan correctamente, La salida del compresor es inconsistente, o la calibración de la carga es incorrecta.

Es más importante obtener resultados repetibles que uno realmente rápido.

Investigar el rendimiento en ambientes calientes

El equipo de ingeniería debería examinar el sistema completo de rechazo de calor si hay un aumento significativo del tiempo de congelación a temperaturas más altas.

Las causas potenciales incluyen:

• * Área insuficiente del condensador;
• * Aberturas restringidas en la parrilla;
• El flujo de aire está por debajo de la especificación;
• * Recirculación de aire caliente;
• * Carga excesiva de refrigerante;
• * Selección incorrecta de tubo capilar;
• * Mal aislamiento;
• * Alta temperatura del compresor;
• * Protección térmica temprana;
• Lógica de control que no está adaptada a las condiciones ambientales.

Puede que necesite mejor flujo de aire, Un fan diferente, un mejor condensador, Un cambio en la optimización del refrigerante, mejor aislamiento o cambios de software en el electrodoméstico.

Añadir compresores por sí solo puede que no siempre sea la solución óptima. Si el flujo de aire es insuficiente, Un compresor más grande podría hacer más ruidoso, más caliente, más pesado, y más pesado en el contador eléctrico.

Comparar y contrastar los lotes de retención extendida y repetidos.

El primer lote no es una lista exhaustiva de casos de uso.

Tras un largo periodo de uso, Una máquina puede sobrecalentarse. El calor puede acumularse alrededor del condicionador, Compresor, Electrónica y muebles, especialmente durante altas temperaturas ambientales.

Lo siguiente debería formar parte del programa de examen:

• Un solo ciclo de congelación;
• Necesito un periodo mínimo de 12 meses de espera; y
• * Dispensación y relleno;
• Un segundo lote de números sucesivos;
• * Tiempo MÁXIMO declarado de operación.

Cuando se usa un segundo lote, Los ingenieros deben determinar si es más lento y si hay algún cambio en la textura de la bebida durante la retención.

El Informe Final de la Prueba debe organizarse de la siguiente manera:

El informe profesional sobre el evento debe incluir lo siguiente:

• Modelo de producto, Número de serie;
• * tipo de prueba;
• * Cantidad muestral;
• * Puntos de temperatura ambiente;
• * Humedad relativa;
• * Energía de la red; y
• * Instalación de electrodomésticos;
• * Receta y Brix;
• * Volumen de relleno;
• * Temperatura inicial del líquido;
• * Programa seleccionado;
• * Definición de punto final;
• * Información del instrumento;
• * Resultados completos;
• * Expansión térmica de materiales; y
• * Observaciones anormales;
• Fotografías de la montaja;
• * Conclusión de ingeniería.

Las condiciones del informe validado deben aplicarse en las afirmaciones de marketing. Si una frase como "listo en unos 20 minutos," se usa, luego el volumen de referencia, Receta, Temperatura inicial, y se debe proporcionar condiciones ambientales.

Conclusión

Una demostración en laboratorio no representa fielmente la capacidad de la máquina de granizado para funcionar bajo diversas condiciones ambientales, ya que puede probarse en el tiempo de congelación.

Un aumento de la temperatura ambiente puede aumentar la dificultad del rechazo al calor del condensador, alargar el tiempo de preparación y causar un mayor estrés térmico. Pero, Receta, Volumen de relleno, Temperatura inicial del líquido, Instalación, La definición de modo operativo y punto final debe controlarse cuidadosamente para lograr resultados significativos.

El objetivo para las marcas de electrodomésticos y los fabricantes OEM no es solo conseguir el resultado aislado más rápido, sino también el mejor resultado global. El objetivo es proporcionar una congelación constante, Textura deseable, temperaturas razonables y un rendimiento constante dentro del rango de funcionamiento anunciado por el aparato.

Un informe de prueba claro y documentado ayuda a justificar las afirmaciones del producto, Mejorar las decisiones de ingeniería, Aumentar la uniformidad del producto, y mejor rendimiento en casa.