Elementos usados para expansionar en el ciclo de refrigeración. Válvula de expansión, Tubo capilar, restrictor.

2. Es el proceso en cual el refrigerante líquido proveniente del
condensador, es estrangulado, sufriendo un cambio súbito de
presión y por lo tanto de temperatura, lo que provoca que parte
de él (aproximadamente un 30%) se evapore, y el resto se
convierta en pequeñas burbujas de líquido suspendidas en el
vapor, por lo que llamamos a este estado, vapor saturado. Otra
forma de decirlo, es que el refrigerante pasa en forma de rocío,
similar al que produce el atomizador de una botella de perfume.
Este estado facilita la evaporación del refrigerante.

3. ❖Tubo Capilar
❖Restrictor
❖Válvula de flotador
❖Válvula de Expansión

4. Recibe su nombre debido a una supuesta similitud con el grosor de un cabello,
aunque esto no es literalmente cierto. Es un tubo de cobre con un orificio de
entre 0,5 y 3 mm, y entre 1 y 6 mts de largo aproximadamente. Generalmente
es instalado en forma de espiral o resorte, aunque se puede encontrar de
diversas formas, pues no es esto lo que define su selección, sino su longitud y
diámetro interior. Se utilizan habitualmente en instalaciones de pequeñas
potencias a nivel comercial y doméstico, debido a la constancia relativa de la
carga térmica.
En sistemas LBP, se hace prácticamente obligatorio que el tubo capilar pase
por un intercambiador de calor con la línea de succión del compresor, para
garantizar una evaporación total del flujo de refrigerante.

5. 1) Al tener un orificio fijo, permite una igualación de presiones
cuando el equipo se apaga, logrando que el compresor no
requiera mayor esfuerzo para arrancar
2) Bajo costo
3) Alta fiabilidad, debido a que no tiene partes móviles
4) Facilidad de instalación y reparación

6. Su desventaja se basa en que no se puede controlar ni regular la cantidad
de refrigerante que ingresa al evaporador, cuando existen variaciones en
la carga térmica.

7. Un tubo capilar se dimensiona a través de una cálculo bastante complejo
en base a la aplicación (alta, media y baja), las presiones de evaporación
y condensación, el caudal de refrigerante, la temperatura ambiente, e
incluso la eficiencia del equipo.
Para facilitar su dimensionamiento, se han creado tablas y softwares que
le permiten al técnico hacer el cálculo de una manera mucho mas ágil, y
sencilla, solamente con conocer datos básicos como el refrigerante que se
usa, temperaturas de trabajo, temperatura ambiente y capacidad del
equipo.

8. Es una pieza corta de orificio constante generalmente entre 0,3 y 2 mm de
diámetro. A pesar de ser el mas simple de los elementos de expansión usados en
refrigeración, y de haber sido utilizado mucho en aires acondicionados
domésticos y comerciales de hasta 5 TR (60.000 BTU/h), con el paso del tiempo
fue reemplazado por capilares debido a que su elección era mucho mas
compleja, y las consecuencias de su sub o sobredimensionamiento eran muchos
mas graves para el sistema, y en especial para el compresor.

9. Método de expansión usado en los evaporadores inundados. Consiste en un
miembro boyante (bola hueca de metal), el cual es responsable del nivel del
líquido refrigerante, por lo que también actúa para abrir y cerrar la válvula a
fin de admitir una mayor o menor cantidad de refrigerante, de acuerdo a los
cambios en el nivel de líquido que se tiene dentro de la cámara del flotador. El
flotador puede quedar localizad ya sea en el lado de baja o alta presión del
sistema. Cuando el flotador está localizado en el lado de baja presión del
sistema, el control del flotador se le llama control de flotador de baja presión.
Cuando el flotador está localizado en el lado de alta presión del sistema se le
conoce como control de flotador de alta presión.
El líquido refrigerante se expande en el orificio de la válvula, pero hacia el
evaporador solo se envía refrigerante en estado líquido.
Este sistemas solo se usa en sistemas de amoniaco.

10. De baja Presión De alta Presión

11. Es considerado el mejor de los elementos de expansión, debido a su variedad, y
sobre todo a la oportunidad de regular el volumen de refrigerante que va hacia
el evaporador, en base a la carga térmica existente.
Esta puede ser:

12. Fue la primera válvula de expansión, consta principalmente de un cuerpo de
válvula, y tornillo con una manivela en su extremo superior; con el que se
amplia o reduce el espacio por el cual circula el refrigerante hacia el
evaporador. Aunque con esta válvula hay la posibilidad de regular el volumen
de refrigerante que se expande, esta regulación depende de la intervención
humana, lo que repercute en que debía haber una persona constantemente
vigilando los cambios de carga térmica, para hacer los ajustes en la válvula de
expansión. Todo esto creo la necesidad de este dispositivo funcionara de manera
automática.

13. Antes de entrar a conocer el concepto y funcionamiento de la válvula de
expansión termostática, debemos entender el concepto de
SOBRECALIENTAMIENTO o SUPERHEAT, pues en él se basa el desempeño
de esta válvula.
El superheat son los grados adicionales que adquiere el vapor de salida sobre
la temperatura de evaporación a partir de donde se termino de evaporar el
refrigerante líquido. Esto quiere decir, que el superheat es una diferencia de
temperaturas.

14. Valores aceptables de sobrecalentamiento:
Alta Temperatura:
5 a 7º C
Media Temperatura:
3 a 5º C
Baja Temperatura:
1 a 3º C

15. Conocida con la sigla VET, es un dispositivo de expansión diseñado para
regular el flujo de refrigerante líquido hacia el evaporador, en la misma
proporción en que el refrigerante líquido dentro del evaporador se va
evaporando. Esto lo logra manteniendo un sobrecalentamiento
predeterminado a la salida del evaporador, lo que asegura que todo el
refrigerante líquido se evapore dentro del evaporador, y que solamente
regrese al compresor refrigerante en estado gaseoso.

16. El vástago de ajuste sirve
para
variar la presión del
resorte. Si se gira en el
sentido de las manecillas
del reloj, aumenta la
tensión del resorte, y por lo
tanto, su
presión; si se gira en el
sentido contrario,
disminuye la presión del
resorte

17. La presión del bulbo (P1) actúa en la parte superior del diafragma
y tiende a abrir la válvula, la presión del evaporador (P2) y la del
resorte (P3) actúan en la parte inferior del diafragma y tienden a
cerrar la válvula. Para que haya un equilibrio entre estas tres
presiones, la presión del bulbo debe ser igual a la suma de las
presiones del evaporador y del resorte

18. El bulbo remoto está conectado a la parte superior de la VET mediante un tubo capilar.
El bulbo se ubica en la línea de succión, justo a la salida del evaporador. El bulbo
y el capilar contienen un fluido (carga) que puede ser líquido o gaseoso. En esta posición,
el bulbo y el fluido dentro de éste, tienen aproximadamente la misma temperatura del
gas de succión. Los cambios de temperatura causan que aumente o disminuya la presión
del fluido dentro del bulbo. La presión del bulbo es ejercida sobre la parte superior del
diafragma; éste a su vez, transmite ese movimiento a la parte superior del porta
aguja mediante las varillas de empuje. Por otro lado, un resorte ejerce una fuerza en la
parte inferior del porta aguja, la cual se opone a la del bulbo.

19. Cuando aumenta la presión del bulbo, el diafragma es empujado hacia abajo, las
varillas de empuje actúan sobre el porta aguja, vencen la fuerza del resorte y alejan la
aguja del asiento, abriendo de esta manera la válvula y permitiendo mayor paso de
refrigerante hacia el evaporador. Cuando disminuye la presión del bulbo, la fuerza del
resorte es mayor que la del bulbo y empuja el porta aguja acercando la aguja al asiento,
con lo cual se cierra la válvula y disminuye el flujo de refrigerante hacia el evaporador.

20. Como se ha visto, una de las presiones que actúa en la VET, es la presión de
evaporación. En evaporadores pequeños la caída de presión es mínima o incluso nula,
por lo que es suficiente la presión a la entrada del evaporador para el correcto
funcionamiento de la VET. En estos evaporadores las válvulas se colocan con igualador
interno.
Por otro lado, en evaporadores grandes, debido al largo recorrido, tiende a haber caída
de la presión de evaporación, perturbando el equilibrio de presiones en la VET. En estos
casos se hace necesario un igualador externo.

21. Se le conoce de esta manera a un conducto interno que
comunica el lado de baja presión de la válvula con la parte
inferior del diafragma.

22. En este caso el igualador no comunica al diafragma con la entrada del evaporador, sino
que este conducto se saca del cuerpo de la válvula mediante una conexión, la cual
generalmente es de ¼”, hasta la salida del evaporador, justo después del bulbo remoto.
En general se requiere una VET con igualador
externo, cuando un evaporador está sujeto a una
caída de presión mayor de 3 psi en aplicaciones de
alta temperatura, 2 psi en aplicaciones de
temperatura media y 1 psi en aplicaciones de baja
temperatura.

25. La sigla MOP significa Presión de Operación Máxima (Maximum
Operation Pressure). Estas válvulas tienen la particularidad de que pueden
cerrar por completo el paso de refrigerante, si a la salida del evaporador
este supera la presión máxima para la que fue fabricada la VET.
Se debe tener en cuenta que éstas válvulas vienen diseñadas para un
sobrecalentamiento específico, por lo tanto al trabajar con un valor
diferente, el punto MOP se modificará de forma inversamente proporcional
al sobrecalentamiento; pero para el instalador será imposible conocer el
nuevo punto MOP.
Éstas válvulas se usan cuando se desea establecer una máxima temperatura
de evaporación en aras de proteger el compresor.

26. ❖ Refrigerante del sistema
❖ Capacidad frigorífica
❖ Temperatura de evaporación (Presión de evaporación)
❖ Temperatura de condensación (Presión de
condensación)
❖ Caída de presión a través de la válvula
❖ Igualación de presión interna o externa
❖ Sin o con MOP

27. Código (letra) usado para los refrigerantes mas comunes:
L = R410A
N = R134a
S = R404A/ R507
X = R22
Z = R407C

28. Éste tipo de válvulas regula el flujo de refrigerante por pulsos y paso
continuo, a través del accionamiento de una o varias bobinas que son
comandadas por un circuito integrado (no hace parte de la válvula
en si), dichas bobinas pueden ser de 12 VAC, 24 VAC, 110 VAC, 220
VAC, 12 VDC o 24 VDC.
El integrado debe comandar la válvula en base a la información
recibida por un transmisor de presión y uno de temperatura,
colocados en el lugar donde iría el bulbo sensor de una VET.