dispositivos de expansion para el alumno

8/19/2019 Dispositivos de Expansion Para El Alumno

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DISPOSITIVOS DE EXPANSIÓN

En unidades anteriores hemos visto la importancia que tiene la existencia delrecalentamiento

y los distintos tipos de evaporadores. Cómo asegurar que la cantidad de refrigerante quellega al evaporador en cada caso es la necesaria para la carga existente en ese momento?Recordemos que el recalentamiento no debe ser muy grande, pero por otra parte debe

existir para evitar que pueda llegar líquido al compresor. ambi!n hemos visto que en la m"quina hay un lado de alta presión y otro de ba#a

presión,y que la frontera que los separa es, por un lado, el compresor, y por otro, la v"lvula deexpansión.

En la b$squeda de posibles averías debes conocer perfectamente la forma de traba#odelos distintos dispositivos de expansión. %u! ocurrir" en una m"quina si el bulbo de la v"lvulade expansión termost"tica, por e#emplo, pierde su carga?

&l instalar una m"quina o sustituir un dispositivo de expansión debes interpretarcorrectamentelas instrucciones del fabricante, que no siempre resultan simples y evidentes, o seleccionar apartir de los datos del fabricante el dispositivo de expansión m"s conveniente para unaaplicación dada.

Cómo se debe colocar el bulbo? %u! v"lvula emplear cuando el evaporador est"alimentado con un distribuidor de líquido?.

TIPOS DE VALVULAS DE EXPANSIÓN

El dispositivo de expansión se de'ne en el reglamento de instalaciones frigorí'cascomo(

"Elemento que permite y regula el paso del refrigerante líquido desde unestado de presión más alto a otro más bajo. Se consideran como tales lasválvulas de expansión (manuales termostáticas y electrónicas! los tuboscapilares los otadores de alta etc."

)a m"quina frigorí'ca de compresión existen cuatro elementos indispensablespara su funcionamiento( condensador, evaporador, compresor y v"lvula de expansión.

Esta ra*ón nos lleva a pensar que el estudio de la v"lvula de expansión es

muyimportante para comprender la m"quina frigorí'ca.

Los dispositivos de expansión para sistemas de refrigeraión omeria! se p"eden!asi#ar

de !a sig"iente forma$



Estos dispositivos de expansión se sit$an lo m"s cerca posible de la entrada del evaporador,tal como aparece en las siguientes 'guras.

V%!v"!as de expansión termost%tias&limentar con la cantidad de refrigerante al evaporador seg$n las necesidades

de cada momento es una tarea complicada, ya que si se producen variaciones de la



carga frigorí'ca, la cantidad de refrigerante existente en el evaporador deberíamodi'carse en el mismo sentido que lo hace la carga, si queremos que elfuncionamiento de la m"quina sea lo m"s estable posible.

El dispositivo que es capa* de reali*ar esta función de una forma simple ysencilla es la v"lvula de expansión termost"tica. +on muchas las aplicaciones en lasque te encontrar"s con este tipo de sistema de expansión, por lo que deber"s conocercómo se comporta, cómo se instala, cómo se a#usta.

#a válvula de expansión termostática ($E%! nace como consecuencia desuperar las limitaciones de la válvula de expansión manual y la válvula deexpansión automática& la primera exigía una supervisión constante ya que unacarga variable podría dejar sin refrigerante el evaporador o con una excesivaalimentación de líquido mientras que la segunda no aprovec'aba bien toda lasupercie del evaporador para el intercambio de calor ya que cuando la cargat)rmica es baja sobrealimenta de refrigerante el evaporador y no lo alimenta

cuando la carga es elevada.El propósito de la $E% es controlar el ujo de refrigerante 'acia el evaporador

de forma que se aprovec'e al máximo su supercie extrayendo la mayor cantidadde calor en forma latente recalentándose lo menos posible el refrigerante.

En res"men& podemos deir '"e !as f"niones de !a VET son$

En muchos casos se dice que este tipo de v"lvulas mantienen el recalentamientoconstante, aunque como veremos esta a'rmación debe mati*arse convenientemente.

ASPE(TOS (ONST)U(TIVOS DE LA VET

odemos distinguir en una -E las siguientes partes, aunque en la mayoría de los casosno es posible separarlas(

/ulbo, que se coloca sobre la tubería de salida del evaporador. Elemento termost"tico, que transmite la presión del bulbo. ubo capilar, que une el bulbo con el elemento termost"tico. ornillo para a#uste del recalentamiento. Conexiones de entrada y salida. &lgunos modelos disponen adem"s de una tercera

conexión, ya que tienen equilibrador externo de presión. 0ri'cio intercambiable, para modi'car la capacidad de la v"lvula, con 'ltro.

Cuerpo de la v"lvula



En la 'gura 1 aparece una -E seccionada en la que puedes apreciar los elementos quela forman.

&unque se trata de un modelo vie#o sirve perfectamente para ver cómo traba#a estetipo de v"lvulas. En el caso del elemento termost"tico no se aprecia el bulbo.

En esta otra 'gura puedes ver una v"lvula 2&340++, m"s actual, con los distintoselementosque la forman.

En la -E de la 'gura anterior sólo se puede sustituir ori'cio, pero existen otrosmodelosde v"lvulas, como los que se muestran en la 'gura 5, en las que el cuerpo, los ori'cios y el

elemento termost"tico son intercambiables. 4í#ate que el cuerpo puede ser de paso recto o a678.



*"nionamiento de !a v%!v"!a de expansión termost%tia

En el interior del bulbo existe un 9uido, que en un principio supondremos igual alrefrigerantede la m"quina, y que tendr" aproximadamente la misma temperatura que la del gas deaspiración, ya que, tal y como podemos ver en la 'gura, se encuentra situado sobre dichatubería.

:ay tres presiones que act$an sobre la -E y que afectan a su forma de traba#o( )a presión del bulbo, ;, que intenta abrir la v"lvula. )a presión del refrigerante que hay en el evaporador, <. )a presión del muelle, =, que tiende a cerrar la v"lvula.



)a presión del muelle permanece constante mientras no se modi'que el tornillo dea#uste. ara el estudio del comportamiento de la v"lvula vamos a suponer que se encuentraen una posición '#a.

En lo referente a las presiones del bulbo y del evaporador, recordemos de unidadesanteriorescómo varía la presión del refrigerante con la temperatura, lo que habíamos denominado curvade saturación. ara recordar como son estas curvas vemos en la 'gura siguiente las

correspondientes al R><< y R>;7&.

ara ver el modo de funcionamiento en un punto de equilibrio cualquiera observemos la'gura ;;, donde vienen representadas gr"'camente las curvas p> correspondientes a lasfuer*as que act$an sobre el elemento termost"tico en función de su temperatura.

)a curva dibu#ada en color negro representa la fuer*a de abertura provocada por lapresión del bulbo, que como hemos visto en la curva anterior, aumenta con la temperatura.

)a fuer*a del muelle es constante para una posición de a#uste dada, y como hemossupuesto que el refrigerante y el 9uido contenido en el bulbo es el mismo, para obtener la



fuer*a de cierre basta con a@adir a la curva p> del refrigerante el valor constante querepresenta la fuer*a del muelle. :emos obtenido de esta forma la curva dibu#ada en color ro#oque representa la fuer*a de cierre que act$a sobre la -E.

ara una temperatura dada de evaporación obtenemos sobre la curva p> la presión <,que sumada con la presión del muelle =, nos da la fuer*a de cierre que en el gr"'cocorresponde a la curva de ro#o. En la posición de equilibrio, las fuer*as est"n igualadas, y portanto la v"lvula ni abre ni cierra

.ara obtener la temperatura del bulbo llevamos sobre la curva p> el valor de la fuer*a

de cierre P + , P - . P /0

El recalentamiento es la diferencia entre la temperatura del bulbo y la de aspiración.aracomprender lo que hace la -E podemos sustituir la temperatura del bulbo por la suma de la

temperatura de evaporación m"s el recalentamiento$ T 1"!1o . T evaporaión ,)ea!entamiento

ara abrir la -E act$an dos fuer*as, la correspondiente a la temperatura deevaporación y la correspondiente al recalentamiento. Como la temperatura de evaporaciónintenta por otro lado cerrar la v"lvula, esto da como resultado que a un lado y otro delbalance de fuer*as nos queda el recalentamiento y el muelle, por lo que la -E traba#a comoun regulador del recalentamiento(

P 1"!1o . P m"e!!e , P evaporador

P evaporaión , P rea!entamiento . P m"e!!e , P evaporador P rea!entamiento . P m"e!!e

0tra forma de ver cómo traba#a la -E aparece en la 'gura ;< en la que hemossupuestoque el refrigerante es R><<, al igual que el 9uido en el bulbo, y que tiene unas presiones ytemperaturas típicas.



+i se produce un aumento de la carga frigorí'ca, el refrigerante se evaporar" m"sr"pido yse sobrecalentar", aumentando el recalentamiento. El bulbo detecta este aumento de latemperatura a la salida del evaporador y aumenta la presión ; que intenta abrir la v"lvula.

)a consecuencia es que la -E abre m"s de#ando pasar m"s refrigerante hacia elevaporador,aprovechando de esta forma lo m"s posible la super'cie del evaporador. Resumiendo,

podemos decir que(

En muchas ocasiones suele decirse que la -E mantiene el %recalentamientoconstanteR.

Esta a'rmación no es cierta ya que al aumentar la apertura de la v"lvula aumenta elrecalentamiento.



En realidad, lo que hace la v"lvula es asegurar un recalentamiento mínimo, que secorresponde con el a#uste de f"brica. Cuando aumenta la carga frigorí'ca, y en consecuenciala v"lvula abre para de#ar pasar m"s refrigerante hacia el evaporador, el recalentamientoaumenta respecto al que tiene a#ustado en f"brica, ya que de no ser así la v"lvula no abriríapor el equilibrio de fuer*as que hemos visto anteriormente. Esto puede verse en la gr"'casiguiente.

(a2da de presión en e! evaporador

En evaporadores grandes, o cuando tienen varios circuitos en paralelo y est"nalimentadospor distribuidores de líquido, existe a2da de presión& es decir, entre la presión a la entraday la presión a la salida del mismo hay una diferencia que debemos tener en cuenta.

)a presión que e#erce el evaporador tendente a cerrar la v"lvula puede ser la que existeala entrada del mismo o la que existe a la salida en el caso de -EAs con equilibrador externode presión. En la 'gura siguiente podemos ver un esquema simpli'cado de las v"lvulascon equilibrador interno y externo.

En el caso de que exista caída de presión se produce un aumento del recalentamientorespecto



al que se había previsto, lo cual origina un menor aprovechamiento del evaporador.Esto es debido a que si la presión que tiende a cerrar la v"lvula es la de entrada del

evaporador,que es mayor que la de evaporación debido a la caída de presión, debe compensarse con unaumentode la presión del bulbo, o dicho de otra forma, con un aumento de la temperatura en el lugardonde se encuentra situado, lo que se traduce, por tanto, en un aumento del recalentamiento.

ara evitar este problema se utili*an -EAs con equilibrador externo de presión, que no

es m"s que una toma conectada a la salida del evaporador, como veremos posteriormente.En la 'gura ;1 vemos unav"lvula con equilibrador externo y otra sin !l.

2ebemos, por tanto, utili*ar este tipo de v"lvulas cuando las caídas de presión en elevaporadorsean superiores a los límites establecidos o cuando se alimenten los evaporadores por mediode distribuidores de líquido, que provocar" una caída de presión por sí mismo.En la 'gura siguiente vemos un evaporador alimentado por medio de un distribuidor delíquido.



Tipos de arga en e! 1"!1o

El tipo de 9uido que lleve el bulbo determinar" la forma de comportamiento de la-E,por lo que resulta imprescindible que cono*cas los distintos tipos de carga para el bulbo.& continuación estudiaremos los distintos tipos de carga para el bulbo, que podemosresumirlos en( Carga líquida o carga universal. Carga gaseosa o carga B0. Carga cru*ada. Carga de adsorción.

Cargas con balasto.

(arga !2'"ida o "niversa!

En este caso, el bulbo tiene el mismo refrigerante que la m"quina donde se va autili*ar.2ebe contener siempre refrigerante en estado líquido independientemente de la temperaturaa la que se encuentre el bulbo, de forma que la presión del bulbo se corresponde siempre conla de saturación correspondiente a la temperatura del bulbo.

Este tipo de v"lvulas se emplean cuando la temperatura del evaporador se debemantener

dentro de un rango estrecho, y presentan la venta#a de que no importa la temperatura delbulbo respecto a la del cuerpo de la v"lvula.)a desventa#a que tienen es que durante el arranque abren demasiado y puede llegar

líquido al compresor o provocarle una sobrecarga como consecuencia del exceso derefrigerante introducido en el evaporador. Esto es debido a que al arrancar el compresor la



presión de aspiración ba#a m"s r"pidamente que la temperatura del bulbo y, por tanto, lav"lvula abre en exceso.

(arga gaseosa o arga 3OP

En este caso, la carga que lleva el bulbo en su interior es la misma que en el casoanterior,pero en una cantidad limitada, de tal forma que a cierta temperatura en bulbo, se habr"evaporado toda la cantidad de líquido existente en su interior. &l ocurrir esto, toda la carga seconvierte en vapor saturado y cualquier incremento posterior de la temperatura del bulbo

provocar" un recalentamiento del gas, y como los gases se comprimen, la presión e#ercida noaumentar" como si a$n existiese líquido, tal como se observa en la 'gura ;.

En este tipo de v"lvulas la presión m"xima que puede e#ercerse por el bulbo seencuentralimitada, y se le conoce como B"xima resión 0perativa DB0. )a función B0 de unav"lvula permite proteger al compresor de las altas presiones de aspiración, ya que si latemperatura aumenta por encima del B0 la presión e#ercida por el evaporador continuaaumentando, mientras que la del bulbo no aumentar" de la misma forma, resultando que lav"lvula cierra disminuyendo la cantidad de refrigerante que de#a pasar hacia el evaporador.



#a válvula de expansión con *+, protege al compresor de las altas presiones deaspiración

En este tipo de v"lvulas el punto B0 permite mantener cerrada la v"lvula durante losciclos en los que el compresor se encuentra parado. &l arrancar el compresor, la presión delevaporador es mayor que la del bulbo y se retarda la apertura de la v"lvula. &l disminuir lapresión de aspiración Devaporación r"pidamente, la fuer*a de cierre se hace menor que la delbulbo y la v"lvula abre y se comporta igual que una v"lvula con carga universal. Este retardoen la abertura de la v"lvula durante el arranque reduce la posibilidad de que llegue líquido alcompresor.

En este tipo de v"lvulas la ubicación del bulbo y del cuerpo de la v"lvula es muyimportante,ya que siempre debe encontrarse m"s frío el bulbo que el cuerpo de la v"lvula, para evitarque se condense el gas fuera del bulbo. +i esto ocurriese, la -E de#aría de funcionarcorrectamente.



#as válvulas con carga gaseosa o carga *+, suelen utili-arse en aplicaciones deaire acondicionado y bombas de calor.

)as venta#as que presentan este tipo de v"lvulas son( Bantiene la v"lvula 'rmemente cerrada durante las paradas del compresor. +e retarda la apertura de la v"lvula durante el arranque, lo que permite proteger elcompresor contra las sobrecargas y posibles llegadas de líquido. )imita la presión m"xima DB0 durante los ciclos de traba#o normal.El principal inconveniente es que el bulbo debe ser siempre el elemento m"s frío de la

v"lvula, situación que se ve ampli'cada en sistemas de ba#a temperatura y refrigeracióncomercial.

(arga r"4ada

En este tipo de v"lvulas el 9uido del bulbo es diferente al refrigerante del sistema. +i sedibu#an las curvas p> de la carga del bulbo y del refrigerante se puede observar que secru*an, de ahí el nombre de carga cru*ada.

En la 'gura <7 podemos ver una carga cru*ada cuando el refrigerante es R>175. +i te'#as, puedes ver que la curva del 9uido contenido en el bulbo es m"s plana que la delrefrigerante, es decir, un cambio en la temperatura del bulbo provoca una variación m"s

peque@a de la presión que si el bulbo estuviese cargado con refrigerante. +in entrar en m"sexplicaciones, se puede decir que estas v"lvulas( Cierran r"pidamente cuando para el compresor. Reducen el funcionamiento inestable de la v"lvula. ermiten una disminución r"pida de la presión de aspiración.

+e suelen utili*ar en aplicaciones con bombas de calor.



(arga de adsorión

+e comportan de forma similar a las cargas con B0, con la diferencia que no est"nin9uenciadas por la temperatura ambiente. ienen un tiempo de respuesta lento.

5"!1os on 1a!asto

En los sistemas en los que se requiere que el recalentamiento sea lo m"s estableposible se utili*an este tipo de v"lvulas. +on v"lvulas con una carga cru*ada de gas, que en elinterior del bulbo llevan un balasto, que no es m"s que una barra de acero cuadrada,aunquetambi!n se emplean otros materiales como piedras porosas. )a misión de dicha barra deacero es retardar los cambios t!rmicos en el 9uido del bulbo.En la 'gura <; aparece la variación del recalentamiento en una v"lvula sin balasto y en otracon !l.

)os fabricantes suelen indicar en sus cat"logos t!cnicos las aplicacionescorrespondientesa los modelos disponibles. En la 'gura << aparece la información que a este respecto apareceen el cat"logo de &)C0 C03R0)+. 2entro de cada una de las series existen disponiblesdistintas cargas para el bulbo.



Insta!aión de !a v%!v"!a de expansión

ara la instalación de la -E debe atenderse a las especi'caciones de los fabricantes. &modo de e#emplo se incluyen las especi'caciones dadas por 2anfoss para uno de sus modelosy que comentaremos brevemente.

Posiión de! 1"!1o

El bulbo debe situarse a la salida del evaporador sobre la tubería de aspiraciónhaciendo buen contacto con la misma y protegi!ndolo de posibles in9uencias externas. arasu su#eción se emplean las abra*aderas facilitadas por el fabricante.

)a ubicación depende del di"metro de la tubería y en la tabla siguiente aparecen lasdistintas posiciones en función del di"metro de la tubería.



El bulbo no debe situarse nunca sobre un tramo vertical de la tubería, ni sobre elcolectorde salida del evaporador. En el caso de que exista un tramo de tubería ascendente debecolocarse antes del mismo un sifón para que durante las paradas se acumule allí el aceite y elrefrigerante que no se haya evaporado sin afectar al bulbo.

E'"i!i1rador externo de presión

En las v"lvulas de expansión termost"ticas con equilibrador externo de presión laconexiónde !ste debe reali*arse despu!s del bulbo. Cuando la conexión se realice en tramos detubería hori*ontales, !sta deber" ser siempre por la parte superior para evitar acumulación deaceite en la línea del igualador.



Distri1"idor de !2'"ido&unque no lo trataremos en esta unidad fí#ate en la documentación de 2anfoss en

dónde aparece cómo instalar el distribuidor de líquido y el bulbo D'g. <1. 0bserva que no sedebe colocar en posición hori*ontal.

Temperat"ra de! 1"!1o 6 "erpo de !a v%!v"!a0

+i la v"lvula tiene B0, t< debe ser mayor de t; D'g. <F, tal y como hemos explicadoanteriormente.

)e"erda '"e para insta!ar "na v%!v"!a de expansión de1es ons"!tar en ada aso!as instr"iones de! fa1riante.



Se!eión de !a v%!v"!a de expansión

)os datos de los que debemos partir para seleccionar una -E son los siguientes( Capacidad del evaporador. Caída de presión a trav!s de la v"lvula y caídas de presión en tuberías y elementos delcircuito Ddistribuidor, 'ltrosG. emperaturas de evaporación y condensación.

emperatura del refrigerante a la entrada de la v"lvula Dsubenfriamiento. Refrigerante. 0tros datos( carga bulbo, conexiones, equilibrador de presiónG

Cada fabricante presenta los datos de selección de una forma distinta, aunqueb"sicamenteson todos muy parecidos, y en muchos casos suelen facilitar programas inform"ticos para laselección adecuada de las -EAs.

e recomendamos que descargues los correspondientes a &)C0 C03R0)+ y 2&340++,que puedes encontrar en las direcciones HR) que te indicamos a continuación(

http(IIJJJ.ecopeland.comIalcoliterature.cfm?sectionKalco1http(IIJJJ.danfoss.comI+painI/usiness&reasIRefrigerationLandL&irLConditioningIroductsIroductL+electionLools.htm

)a in9uencia de alguno de los factores comentados anteriormente en la capacidad de lav"lvula es la siguiente( Capacidad del evaporador. Cuanto mayor sea m"s grande deber" ser la capacidadde la v"lvula. Caída de presión. &l aumentar la caída de presión aumenta la capacidad de la v"lvula. +ubenfriamiento. Cuanto mayor sea el subenfriamiento mayor ser" la capacidad de lav"lvula. En el caso del subenfriamiento debemos tener en cuenta que un subenfriamientoexcesivo disminuye la capacidad del evaporador.

emperatura de evaporación. Cuanto menor sea la temperatura de evaporación menoresser"n los cambios de presión para una determinada variación de la temperatura deevaporación, ya que la curva p> es m"s plana a ba#as temperaturas de evaporación, tal comose puede observar en la 'guras de las curvas p> que hemos dibu#ado anteriormente ocomprobar empleando la regla del frigorista.



VALVULAS DE EXPANSIÓN ELE(T)ÓNI(A

ara controlar la cantidad de refrigerante que se de#a pasar hacia el evaporadorse han empleado tradicionalmente las v"lvulas de expansión termost"ticas que danresultados su'cientemente satisfactorios para el control de las m"quinas frigorí'cas.

En la actualidad, los equipos frigorí'cos han evolucionado e incorporan nuevasfunciones como la telegestión, ahorro energ!ticoG, lo que ha llevado al empleo dev"lvulas de expansión controladas por medio de una se@al el!ctrica. & este tipo dev"lvulas de expansión se les llama v"lvulas de expansión electrónicas, aunque enalgunos casos no son m"s que v"lvulas solenoides gobernadas por un controladorelectrónico cuya comple#idad varía seg$n las funciones que incorpore el equipofrigorí'co.

&dem"s del equipo electrónico que gobierna la v"lvula ser"n necesarios unaserie de sensores de temperatura y presión para poder controlar los distintospar"metros de funcionamiento de la m"quina y abrir o cerrar, en consecuencia, lav"lvula.

En la 'gura aparece una v"lvula de expansión electrónica 2&340++ y bobinas derepuesto.&l igual que la -E, est"n formadas por un cuerpo de v"lvula y un ori'cio intercambiable.&dem"s llevan una bobina en la parte superior que ser" la encargada de abrir o cerrar lav"lvula.

El funcionamiento de este tipo de v"lvulas puede estar basado en la tecnología MBDBodulación del ancho de pulso o ir equipadas con un motor paso a paso que se encuentraubicado en la parte superior y que va unido por medio de un e#e con el ori'cio y la corredera.



ara el control de estas v"lvulas se necesita un controlador electrónico similar al indicado enla imagen siguiente. &dem"s del controlador puedes ver sondas de temperatura, transmisorde presión, v"lvulas e indicadores de panel.

El n$mero de sondas para reali*ar el control puede variar de un equipo a otro, pero deforma gen!rica pueden tener cinco sondas, tal como aparece en el evaporador de la 'gurasiguiente, en la que se mide( +;( emperatura de entrada al evaporador. +<( emperatura yIo presión de salida del evaporador. +=( emperatura del aire de entrada al evaporador. +( emperatura de salida del aire del evaporador. +1( +ensor para 'n de desescarche.



El funcionamiento por control del ancho de pulso DMB est" basado en la relación entre lostiempos de conexión Dv"lvula abierta y el ciclo de traba#o, que es de F segundos. )a v"lvulasólo puede estar abierta o cerrada, pero no tiene posiciones intermedias.En la 'gura =< podemos ver distintas relaciones entre los tiempos de conexión y de traba#oque dan lugar a valores medios de abertura de la v"lvula del 17N, ;5N y 51N.

TU5OS (APILA)ES 7 V8LVULAS AUTO38TI(AS

En sistemas sencillos, como pueden ser refrigeradores dom!sticos, vitrinasexpositoras,equipos de aire acondicionado de poca potenciaG, se emplean comodispositivos de expansión tubos capilares o aparatos que tienen una restricción '#a, esdecir, que no regulan la cantidad de refrigerante líquido que pasa hacia el evaporador.Estos dispositivos de expansión tienen la venta#a de ser muy simples, aunque al noregular el paso de refrigerante sólo tienen sentido cuando la carga frigorí'ca no est"

sometida a grandes variaciones.)as v"lvulas autom"ticas se emplean con menos frecuencia, pero por tratarsede un dispositivo de expansión las comentaremos brevemente.

T"1o api!ar

Este dispositivo de expansión sólo consiste en un tubo de cobre con un di"metrointeriorcalibrado, cuyos valores suelen encontrarse entre 7,F y <,1 mm, y con una longitud variableen función de la caída de presión que se desee obtener.

Oeneralmente suelen emplearse en equipos fabricados en serie donde la carga

frigorí'capuede suponerse que no sufre grandes variaciones.

ara determinar la longitud y di"metro interior del tubo suele recurrirse aprocedimientosexperimentales, aunque existen tablas y gr"'cos que permiten determinar de formaaproximada el tama@o del tubo capilar.

Este dispositivo no tiene partes en movimiento y por tanto no se encuentra sometido adesgaste. En el supuesto de que fuese necesario sustituir el capilar por otro debemos elegiruno con las mismas características Ddi"metro interior y longitud que el original. En el caso deno disponer de uno igual podríamos emplear alguna tabla o gr"'co que nos daría una longitudaproximada del nuevo capilar. En la 'gura =F aparecen gr"'cos de 2anfoss para seleccionar

tubos capilares para compresores herm!ticos. +e ha indicado un e#emplo de cómoseleccionaríamos el tama@o aproximado del capilar suponiendo unacapacidad del compresor de =77 vatios y una temperatura de condensación aproximada de17 8C. )os gr"'cos que se indican cambian seg$n el refrigerante, en nuestro caso hemossupuesto R>;=a.



)a instalación del tubo capilar en la m"quina se reali*a soldando una parte del mismo a latubería de aspiración, evitando de esta forma que se evapore demasiado refrigerante duranteel proceso de expansión, tal como puedes observar en la 'gura =5.

En las m"quinas que llevan tubo capilar durante los periodos de parada se produce unaigualación de las presiones entre el lado de alta y el de ba#a presión, y mientras esto ocurrecontin$a el paso de refrigerante líquido desde el condensador al evaporador. Este procesosuele durar aproximadamente unos cinco minutos. Cuando la m"quina vuelva a ponerse enmarcha, el compresor arranca pr"cticamente



en vacío ya que las presiones de alta y ba#a son iguales, lo que permite emplear motores conba#o par de arranque )+ DLow Start Torque, como veremos en la unidad dedicada a loscompresores.

)a $nica avería que puede producirse sería debida a una obstrucción comoconsecuencia de ceras,humedadG, por lo que debe reali*arse la alimentación del capilar por medio de un 'ltrosecador similaral indicado en la 'gura =.

)as m"quinas con tubo capilar para la expansión deben llevar la carga de refrigeranteexacta ya que carecen de recipiente de líquido, por lo que el condensador debe ser capa* dealmacenar todo el refrigerante en el caso de producirse una obstrucción del tubo.

En la actualidad se utili*an otros sistemas de expansión, especialmente en los equiposde aireacondicionado D'g. =6, que sustituyen al capilar y que se comportan de forma similar a !ste.

En la 'gura 7 aparece uno de estos sistemas de la 'rma &RPER, en las que el pistónesintercambiable seg$n la capacidad del sistema. 0bserva en la 'gura cómo aparece un códigopara identi'carlo.



V%!v"!a a"tom%tia

)a v"lvula de expansión autom"tica mantiene una presión constante en el evaporadorindependientemente de la carga frigorí'ca. En la 'gura ; aparecen algunas de estasv"lvulas.

Este tipo de v"lvulas son similares a las v"lvulas de expansión termost"ticas aunque carecende bulbo. oseen una agu#a y asiento, unidos a un diafragma, que por un lado est" unido alevaporador y por el otro abierto a la atmósfera.

+obre el diafragma de la v"lvula act$an las siguientes fuer*as( resión atmosf!rica y presión e#ercida por el muelle que tienden a abrir la v"lvula. resión del evaporador y de un muelle situado en la parte inferior de la agu#a, que no esregulable, yque tienden a cerrar la v"lvula.



E! f"nionamiento& de forma simp!i#ada& es omo sig"e$

;. &l aumentar la carga frigorí'ca aumenta la presión de evaporación y la v"lvula tiende acerrar, alimentando con menos líquido al evaporador, lo que provocar" un aumento delrecalentamiento.

<. &l disminuir la carga frigorí'ca la presión de evaporación tiende a disminuir y la v"lvulaabre inyectando m"s líquido en el evaporador, por lo que se corre el riesgo de que lleguelíquido al compresor.

=. En todo momento la v"lvula intenta mantener una presión de evaporación constante, y portanto una temperatura de evaporación, independientemente de las condiciones de carga.

Como podemos ver, esta v"lvula funciona de forma inversa a la v"lvula de expansióntermost"tica. )as aplicaciones principales de este tipo de v"lvulas son aquellos equipos queno presentan variaciones de carga o en aquellos casos en los que no deseamos que latemperatura de evaporación disminuya por deba#o de un determinado valor, aunque esto

puede lograrse con otros m!todos.Es de destacar que con este tipo de v"lvulas se limitan las sobrecargas del motor del

compresor al limitar la presión de evaporación.



)ESU3EN



/0 UNA V8LVULA DE EXPANSIÓN TE)3OST8TI(A (ON 3OP$a. )imita las presiones de aspiración al valor del B0 de la v"lvula.b. Evita que la presión de evaporación disminuya por deba#o del valor del B0.

c. Qmpide el arranque de la m"quina hasta que no se alcance la m"xima presión operativa.

+0 UN AU3ENTO DEL SU5EN*)IA3IENTO$a. &umenta la capacidad de la v"lvula de expansión.b. 2isminuye la capacidad de la v"lvula de expansión.c. El subenfriamiento no in9uye en la capacidad de la v"lvula de expansión.

-0 EN UN EVAPO)ADO) (ON VA)IOS (I)(UITOS EN PA)ALELO 7 (OLE(TO) DESALIDA$a. +e debe instalar una v"lvula de expansión termost"tica con equilibrador externo.b. )os evaporadores no tienen circuitos en paralelo.

c. +e debe emplear una v"lvula con equilibrador interno y carga B0.

90 EN UN SISTE3A (ON TU5O (APILA)$a. )a carga de refrigerante debe ser lo m"s exacta posible.b. +e puede modi'car la capacidad cambiando el ori'cio del capilar.c. El recalentamiento permanece constante.

:0 EN UNA V8LVULA DE EXPANSIÓN TE)3OST8TI(A& (A35IANDO LOS O)I*I(IOS$a. +e modi'ca el recalentamiento.b. +e modi'ca la capacidad de la v"lvula.c. )os ori'cios deben cambiarse, al menos, cada cinco a@os para evitar posibles obstruccionesy bloqueos de la v"lvula.

;0 EN UNA V8LVULA TE)3OST8TI(A LAS P)ESIONES <UE INTENTAN A5)I) LAV8LVULA SON$a. )a presión del evaporador y la del muelle.b. )a presión del bulbo.



c. )a presión del bulbo y la del muelle.

=0 (UANDO EXISTE INTE)(A35IADO) DE (ALO) A LA SALIDA DEL EVAPO)ADO)(a. El bulbo se instala antes del intercambiador.b. El bulbo se instala despu!s del intercambiador.c. El bulbo se instala sobre el intercambiador.

>0 (ON UNA V8LVULA DE EXPANSIÓN ES 3U7 PE<UE?A$

a. )a temperatura de la c"mara ser" demasiado alta.b. )a temperatura de la c"mara ser" demasiado ba#a.c. El subenfriamiento resultar" excesivo.

dispositivos de expansion para el alumno

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