Técnico en Montaje y Mantenimie nto de Instalaciones de...

Técnico en Montaje y Mantenimientode Instalaciones de Frío,

Climatización y Producción de Calor

5Dispositivos

de Expansión

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CICLO FORMATIVO DE GRADO MEDIO

MÓDULO

Máquinas y Equipos Frigoríficos

Título del Ciclo: TÉCNICO EN MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE FRÍO, CLIMATIZACIÓN Y PRODUCCIÓN DE CALOR

Título del Módulo: MÁQUINAS Y EQUIPOS FRIGORÍFICOS Dirección: Dirección General de Formación Profesional.

Servicio de Formación Profesional y Aprendizaje Permanente.

Dirección de la obra: Alfonso Gareaga Herrera Antonio Reguera García Arturo García Fernández Ascensión Solís Fernández Juan Carlos Quirós Quirós Luis María Palacio Junquera Manuel F. Fanjul Antuña Yolanda Álvarez Granda

Coordinación de contenidos del ciclo formativo: Javier Cueli Llera

Autor: Javier Cueli Llera

Desarrollo del Proyecto: Fundación Metal Asturias

Coordinación:

Javier Maestro del Estal Monserrat Rodríguez Fernández

Equipo Técnico de Redacción: Alfonso Fernández Mejías Ramón García Rosino Laura Fernández Menéndez Luis Miguel Llorente Balboa de Sandoval José Manuel Álvarez Soto

Estructuración y desarrollo didáctico: Isabel Prieto Fernández Miranda

Diseño y maquetación: Begoña Codina González Sofía Ardura Gancedo Alberto Busto Martínez María Isabel Toral Alonso

Colección: Materiales didácticos de aula Serie: Formación Profesional Específica Edita: Consejería de Educación y Ciencia Dirección General de Formación Profesional Servicio de Formación Profesional y Aprendizaje Permanente ISBN: 84-690-1471-4 Depósito Legal: AS-0591-2006 Copyright: © 2006. Consejería de Educación y Ciencia Dirección General de Formación Profesional Todos los derechos reservados. La reproducción de las imágenes y fragmentos de las obras audiovisuales que se emplean en los diferentes documentos y soportes de esta publicación se acogen a lo establecido en el artículo 32 (citas y reseñas) del Real Decreto Legislativo 1/2.996, de 12 de abril, y modificaciones posteriores, puesto que “se trata de obras de naturaleza escrita, sonora o audiovisual que han sido extraídas de documentos ya divulgados por vía comercial o por Internet, se hace a título de cita, análisis o comentario crítico, y se utilizan solamente con fines docentes”. Esta publicación tiene fines exclusivamente educativos. Queda prohibida la venta de este material a terceros, así como la reproducción total o parcial de sus contenidos sin autorización expresa de los autores y del Copyright.

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dad Dispositivos

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3

Objetivos ............................................................................................ 4

Conocimientos ..................................................................................... 5

Introducción......................................................................................... 6

Contenidos generales............................................................................ 6

Las válvulas de expansión. Tipos........................................................... 7

Válvulas de expansión termostáticas ..................................................... 9

Válvulas de expansión electrónicas....................................................... 31

Tubos capilares y válvulas automáticas ................................................. 35

Resumen de contenidos........................................................................ 40

Autoevaluación .................................................................................... 42

Respuestas de actividades ..................................................................... 44

Respuestas de autoevaluación............................................................... 46

Sumario general

4

Módulo: Máquinas y EquiposFrigoríficos� �

Técnico en M

ontaje y M

antenim

iento de Instalaciones de Frío, Climatización y Pro

ducción de Calor

Al finalizar el estudio de esta unidad serás capaz de:

� Explicar los dispositivos utilizados para la alimentación de fluido frigorífico a los

evaporadores.

� Clasificar los distintos tipos de válvulas de expansión.

� Explicar el funcionamiento de las diferentes válvulas de expansión.

� Identificar los distintos tipos de válvulas.

� Comparar las válvulas según el tipo de carga del bulbo.

� Analizar los datos necesarios para adquirir una válvula.

� Interpretar los datos que aportan los fabricantes en un catálogo de válvulas.

� Seleccionar una válvula para una aplicación dada.

� Representar los distintos casos que se pueden dar al instalar una válvula de expan-

sión: bulbo, equilibrador de presión exterior, capilar soldado a la línea de aspira-

ción, etc.

Objetivos

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5

CONCEPTOSS

• Tipos de válvulas de expansión: capilar, automática, termostática, electrónica y flo-

tador.

• Características de la válvula de expansión termostática: funcionamiento, compo-

nentes, tipos de carga del bulboº

• Características de la válvula de expansión electrónica: componentes, funciona-

mientoº

• Sistemas con capilar: ventajas e inconvenientes.

PROCEDIMIENTOS SOBRE PROCESOS Y SITUACIONESS

• Manejar la documentación técnica necesaria para la selección de válvulas y re-

puestos.

• Identificar los distintos tipos de válvulas de expansión y sus componentes

Conocimientos que deberías adquirir

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ducción de Calor

Contenidos generales

En unidades anteriores hemos visto la importancia que tiene la existencia del recalenta-

miento y los distintos tipos de evaporadores. ∂Cómo asegurar que la cantidad de refrige-

rante que llega 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.

También hemos visto que en la máquina hay un lado de alta presión y otro de baja pre-

sión, y que la frontera que los separa es, por un lado, el compresor, y por otro, la válvula

de expansión.

En la búsqueda de posibles averías debes conocer perfectamente la forma de trabajo de

los distintos dispositivos de expansión. ∂Qué ocurrirá en una máquina si el bulbo de la

válvula de expansión termostática, por ejemplo, pierde su carga?

Al instalar una máquina o sustituir un dispositivo de expansión debes interpretar correc-

tamente las instrucciones del fabricante, que no siempre resultan simples y evidentes, o

seleccionar a partir de los datos del fabricante el dispositivo de expansión más conve-

niente para una aplicación dada. ∂Cómo se debe colocar el bulbo? ∂Qué válvula emplear

cuando el evaporador está alimentado con un distribuidor de líquido?.

A lo largo de esta unidad estudiaremos los sistemas de expansión más utilizados en refri-

geración comercial: tubo capilar, válvula de expansión termostática, válvula de expan-

sión electrónica y válvula de expansión automática.

Para cada uno de ellos veremos cómo trabajan, dónde instalarlos y las características

técnicas de cada uno de ellos.

Introducción

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El dispositivo de expansión se define en el reglamento de instalaciones frigo-ríficas como:

"Elemento que permite y regula el paso del refrigerante líquido desde un es-

tado de presión más alto a otro más bajo. Se consideran como tales las vál-

vulas de expansión (manuales, termostáticas y electrónicas), los tubos capi-

lares, los flotadores de alta, etc."

Ya hemos comentado en unidades anteriores que en la máquina frigorífica de compresión existen cuatro elementos indispensables para su funciona-miento: condensador, evaporador, compresor y válvula de expansión. Esta razón nos lleva a pensar que el estudio de la válvula de expansión es muy importante para comprender la máquina frigorífica.

Los dispositivos de expansión para sistemas de refrigeración comercial se pueden clasifi-

car de la siguiente forma:

Además de estos dispositivos de expansión existen otros como los flotadores para siste-

mas inundados, que no estudiaremos aquí.

Las válvulas de expansión. Tipos

Fig. 1: Tipos de dispositivos de expansión para instalaciones frigoríficas.

DDDDISPOSITIVOSISPOSITIVOSISPOSITIVOSISPOSITIVOS DEDEDEDE

EXPANSI‡NEXPANSI‡NEXPANSI‡NEXPANSI‡N

Tubos capilares

Válvulas de expansión automáticas

Válvulas de expansión termostáticas

Válvulas de expansión electrónicas

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ducción de Calor

Estos dispositivos de expansión se sitúan lo más cerca posible de la entrada del evapora-

dor, tal como aparece en las siguientes figuras.

Para un estudio más cómodo de la unidad la vamos a dividir tres capítulos: válvula de

expansión termostática, por ser la más empleada, válvula de expansión electrónica, por

ser la más novedosa, y el tubo capilar y la válvula automática por ser de aplicación más

limitada.

Fig. 2: Válvula de expansión termostática en una máquina frigorífica.

Fig. 3: Dispositivo de expansión de un sistema de una bomba de calor.

Fig. 4: Dispositivo de expansión y filtro tipo capilar para un equipo de refri-geración con compresor hermético.

VÁLVULA DE EXPANSIÓN TERMOSTÁTICA

DISPOSITIVO DE EXPANSIÓN

DISPOSITIVO DE EXPANSIÓN

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Válvulas de expansión termostáticas

Alimentar con la cantidad de refrigerante al evaporador según las necesida-des de cada momento es una tarea complicada, ya que si se producen va-riaciones de la carga frigorífica, la cantidad de refrigerante existente en el evaporador debería modificarse en el mismo sentido que lo hace la carga, si queremos que el funcionamiento de la máquina sea lo más estable posible.

El dispositivo que es capaz de realizar esta función de una forma simple y sencilla es la válvula de expansión termostática. Son muchas las aplicacio-nes en las que te encontrarás con este tipo de sistema de expansión, por lo que deberás conocer cómo se comporta, cómo se instala, cómo se ajustaº

La válvula de expansión termostática (VET) nace como consecuencia de superar las limi-

taciones de la válvula de expansión manual y la válvula de expansión automática: la

primera exigía una supervisión constante, ya que una carga variable podría dejar sin re-

frigerante el evaporador o con una excesiva alimentación de líquido, mientras que la

segunda no aprovechaba bien toda la superficie del evaporador para el intercambio de

calor, ya que cuando la carga térmica es baja sobrealimenta de refrigerante el evapora-

dor, y no lo alimenta cuando la carga es elevada.

El propósito de la VET es controlar el flujo de refrigerante hacia el evaporador de forma

que se aproveche al máximo su superficie extrayendo la mayor cantidad de calor en for-

ma latente, recalentándose lo menos posible el refrigerante. En resumen, podemos decir

que las funciones de la VET son:

� Reducir la presión y la temperatura de líquido refrigerante procedente del

condensador.

� Alimentar con líquido refrigerante a baja presión y temperatura el evapora-

dor, según la demanda de carga, para aprovechar lo más posible su super-

ficie para el intercambio de calor.

� Asegurar la existencia de un recalentamiento dentro de unos márgenes sa-

tisfactorios para evitar la llegada de líquido al compresor.

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ducción de Calor

En muchos casos se dice que este tipo de válvulas mantienen el recalentamiento cons-

tante, aunque como veremos esta afirmación debe matizarse convenientemente.

Aspectos constructivos de la VET

Podemos distinguir en una VET las siguientes partes, aunque en la mayoría de los casos

no es posible separarlas:

� Bulbo,Bulbo,Bulbo,Bulbo, que se coloca sobre la tubería de salida del evaporador.

� Elemento termostático,Elemento termostático,Elemento termostático,Elemento termostático, que transmite la presión del bulbo.

� Tubo capilar,Tubo capilar,Tubo capilar,Tubo capilar, que une el bulbo con el elemento termostático.

� TornilloTornilloTornilloTornillo para ajuste del recalentamiento.

� Conexiones de entradConexiones de entradConexiones de entradConexiones de entrada y salida.a y salida.a y salida.a y salida. Algunos modelos disponen además de una tercera

conexión, ya que tienen equilibrador externo de presión.

� Orificio intercambiable,Orificio intercambiable,Orificio intercambiable,Orificio intercambiable, para modificar la capacidad de la válvula, con filtro.

� CuerpoCuerpoCuerpoCuerpo de la válvula.

En la figura 5 aparece una

VET seccionada en la que

puedes apreciar los elemen-

tos que la forman.

Aunque se trata de un mode-

lo viejo sirve perfectamente

para ver cómo trabaja este

tipo de válvulas. En el caso

del elemento termostático no

se aprecia el bulbo.

Elemento

termostático

Varilla de empuje

Entrada

Filtro

Aguja

Cuerpo

Muelle

Tuerca ajuste

recalentamiento

Salida

Fig. 5: Elementos de una VET.

Recuerda todo lo explicado en la unidad 2 "Diagrama p-h" acerca del recalen-

tamiento, la forma de medirlo y la influencia del mismo en el funcionamiento

de la máquina frigorífica.

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En esta otra figura puedes ver una válvula DANFOSS, más actual, con los distintos ele-

mentos que la forman.

En la VET de la figura anterior sólo se puede sustituir orificio, pero existen otros modelos

de válvulas, como los que se muestran en la figura 7, en las que el cuerpo, los orificios y

el elemento termostático son intercambiables. Fíjate que el cuerpo puede ser de paso

recto o a 90°.

Elemento termostático

Salida

Orificio Intercambiable

con filtro

Entrada

Tornillo ajuste recalentamiento

Bulbo

Tubo capilar

Cuerpo

Fig. 6: Elementos de la VET.

ELEMENTO TERMOSTÁTICO

ORIFICIO

CUERPO

Fig. 7: Diferentes modelos de válvulas de expansión termostáticas.

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ducción de Calor

Funcionamiento de la válvula de expansión termostática

En el interior del bulbo existe un fluido, que en un principio supondremos igual al refri-

gerante de la máquina, y que tendrá aproximadamente la misma temperatura que la del

gas de aspiración, ya que, tal y como podemos ver en la figura, se encuentra situado so-

bre dicha tubería.

Hay tres presiones que actúan sobre la VET y que afectan a su forma de trabajo:

� La presión del bulbo, Ppresión del bulbo, Ppresión del bulbo, Ppresión del bulbo, P1111,,,, que intenta

abrir la válvula.

� La presión del refrigerantepresión del refrigerantepresión del refrigerantepresión del refrigerante que hay en

el evaporador, PPPP2222....

� La presión del muelle, Ppresión del muelle, Ppresión del muelle, Ppresión del muelle, P3333,,,, que tiende

a cerrar la válvula.

La presión del muelle permanece constante

mientras no se modifique el tornillo de

ajuste. Para el estudio del comportamiento

de la válvula vamos a suponer que se en-

cuentra en una posición fija.

Fig. 8: Instalación típica de válvula de expansión termostática (Danfoss).

Fig. 9: Presiones que actúan sobre la VET (Sporlan).

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En lo referente a las presiones del bulbo y del evaporador, recordemos de unidades ante-

riores cómo varía la presión del refrigerante con la temperatura, lo que habíamos deno-

minado curva de saturación. Para recordar como son estas curvas vemos en la figura si-

guiente las correspondientes al R-22 y R-410A.

Para ver el modo de funcionamiento en un punto de equilibrio cualquiera observemos la

figura 11, donde vienen representadas gráficamente las curvas p-T correspondientes a las

fuerzas que actúan sobre el elemento termostático en función de su temperatura.

La curva dibujada en color negro repre-

senta la fuerza de abertura provocada

por la presión del bulbo, que como

hemos visto en la curva anterior,

aumenta con la temperatura.

La fuerza del muelle es constante para

una posición de ajuste dada, y como

hemos supuesto que el refrigerante y el

fluido contenido en el bulbo es el mis-

mo, para obtener la fuerza de cierre

basta con añadir a la curva p-T del re-

frigerante el valor constante que repre-

senta la fuerza del muelle. Hemos ob-

tenido de esta forma la curva dibujada

en color rojo que representa la fuerza

de cierre que actúa sobre la VET.

Fig. 10: Curvas p-T para distintos refrigerantes.

Fig. 11: Representación de fuerzas en la VET.

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ducción de Calor

Para una temperatura dada de evaporación obtenemos sobre la curva p-T la presión P2,

que sumada con la presión del muelle P3, nos da la fuerza de cierre que en el gráfico

corresponde a la curva de rojo. En la posición de equilibrio, las fuerzas están igualadas, y

por tanto la válvula ni abre ni cierra.

Para obtener la temperatura del bulbo llevamos sobre la curva p-T el valor de la fuerza

de cierre P2 + P3 = P1.

El recalentamiento es la diferencia entre la temperatura del bulbo y la de aspiración. Para

comprender lo que hace la VET podemos sustituir la temperatura del bulbo por la suma

de la temperatura de evaporación más el recalentamiento:

Tbulbo = Tevaporación + Recalentamiento

Para abrir la VET actúan dos fuerzas, la correspondiente a la temperatura de evaporación

y la correspondiente al recalentamiento. Como la temperatura de evaporación intenta por

otro lado cerrar la válvula, esto da como resultado que a un lado y otro del balance de

fuerzas nos queda el recalentamiento y el muelle, por lo que la VET trabaja como un

regulador del recalentamiento:

Pbulbo = Pmuelle + Pevaporador

Pevaporación + Precalentamiento = Pmuelle + Pevaporador ⇒ Precalentamiento = Pmuelle

Otra forma de ver cómo trabaja la VET aparece en la figura 12 en la que hemos supuesto

que el refrigerante es R-22, al igual que el fluido en el bulbo, y que tiene unas presiones

y temperaturas típicas.

Si se produce un aumento de la carga frigorífica, el refrigerante se evaporará más rápido y

se sobrecalentará, aumentando el recalentamiento. El bulbo detecta este aumento de la

temperatura a la salida del evaporador y aumenta la presión P1 que intenta abrir la válvula.

La consecuencia es que la VET abre más dejando pasar más refrigerante hacia el evapo-

rador, aprovechando de esta forma lo más posible la superficie del evaporador. Resu-

miendo, podemos decir que:

� Si la carga aumenta, la VET abre y deja pasar más refrigerante hacia el eva-

porador para evitar que el recalentamiento aumente en exceso.

� Si la carga disminuye, la VET cierra y deja pasar menos refrigerante hacia el

evaporador para evitar una posible llegada de líquido al compresor.

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En muchas ocasiones suele decirse que la VET mantiene el ≈recalentamiento constante∆.

Esta afirmación no es cierta ya que al aumentar la apertura de la válvula aumenta el reca-

lentamiento. En realidad, lo que hace la

válvula es asegurar un recalentamiento

mínimo, que se corresponde con el ajuste

de fábrica. Cuando aumenta la carga

frigorífica, y en consecuencia la válvula

abre para dejar pasar más refrigerante

hacia el evaporador, el recalentamiento

aumenta respecto al que tiene ajustado

en fábrica, ya que de no ser así la válvula

no abriría por el equilibrio de fuerzas que

hemos visto anteriormente. Esto puede

verse en la gráfica siguiente.

4 K

Fig. 12: Presiones y temperaturas con R-22.

Apertura de la Válvula (%)

4 K

7 K

100 %

0 %

Recalentamiento

Fig. 13: Representación de la variación del reca-lentamiento con la abertura de la válvula.

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ducción de Calor

Caída de presión en el evaporador

En evaporadores grandes, o cuando tienen varios circuitos en paralelo y están alimentados

por distribuidores de líquido, existe caída de presión, es decir, entre la presión a la entrada

y la presión a la salida del mismo hay una diferencia que debemos tener en cuenta.

La presión que ejerce el evaporador tendente a cerrar la válvula puede ser la que existe a

la entrada del mismo o la que existe a la salida en el caso de VET´s con equilibrador ex-

terno de presión. En la figura siguiente podemos ver un esquema simplificado de las vál-

vulas con equilibrador interno y externo.

En el caso de que exista caída de presión se produce un aumento del recalentamiento res-

pecto 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 válvula es la de entrada del evaporador,

que es mayor que la de evaporación debido a la

caída de presión, debe compensarse con un au-

mento de la presión del bulbo, o dicho de otra

forma, con un aumento de la temperatura en el

lugar donde se encuentra situado, lo que se tradu-

ce, por tanto, en un aumento del recalentamiento.

Para evitar este problema se utilizan VET´s con equi-

librador externo de presión, que no es más que una

toma conectada a la salida del evaporador, como

veremos posteriormente. En la figura 15 vemos una

válvula con equilibrador externo y otra sin él.

A) B)

Fig. 14: Válvulas con equilibrador interno (A) y con equilibrador externo (B).

EQUILIBRADOR EXTERNO

Fig. 15: Válvulas con y sin equilibrador externo de presión.

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Debemos, por tanto, utilizar este tipo de válvulas cuando las caídas de presión en el evapo-

rador sean superiores a los límites establecidos o cuando se alimenten los evaporadores por

medio de distribuidores de líquido, que provocará una caída de presión por sí mismo.

En la figura siguiente vemos un evaporador alimentado por medio de un distribuidor de

líquido.

Tipos de carga en el bulbo

El tipo de fluido que lleve el bulbo determinará la forma de comportamiento de la VET,

por lo que resulta imprescindible que conozcas los distintos tipos de carga para el bulbo.

A continuación estudiaremos los distintos tipos de carga para el bulbo, que podemos

resumirlos en:

� Carga líquida o carga universal.

� Carga gaseosa o carga MOP.

� Carga cruzada.

� Carga de adsorción.

� Cargas con balasto.

CONEXIÓN EQUILIBRADOR EXTERNO DE PRESIÓN

DISTRIBUIDOR DE LÍQUIDO CONECTADO A LA SALIDA

DE LA VET

Fig. 16: Evaporador alimentado por un distribuidor de líquido (Sporlan).

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ducción de Calor

o Carga líquida o universal

En este caso, el bulbo tiene el mismo refrigerante que la máquina donde se va a utilizar.

Debe contener siempre refrigerante en estado líquido independientemente de la tempera-

tura a la que se encuentre el bulbo, de forma que la presión del bulbo se corresponde

siempre con la de saturación correspondiente a la temperatura del bulbo.

Este tipo de válvulas se emplean cuando la temperatura del evaporador se debe mantener

dentro de un rango estrecho, y presentan la ventaja de que no importa la temperatura del

bulbo respecto a la del cuerpo de la válvula.

La desventaja que tienen es que durante el arranque abren demasiado y puede llegar

líquido al compresor o provocarle una sobrecarga como consecuencia del exceso de

refrigerante introducido en el evaporador. Esto es debido a que al arrancar el compresor

la presión de aspiración baja más rápidamente que la temperatura del bulbo y, por tanto,

la válvula abre en exceso.

o Carga gaseosa o carga MOP

En este caso, la carga que lleva el bulbo en su interior es la misma que en el caso anterior,

pero en una cantidad limitada, de tal forma que a cierta temperatura en bulbo, se habrá

evaporado toda la cantidad de líquido existente en su interior. Al ocurrir esto, toda la carga

se convierte en vapor saturado y cualquier incremento posterior de la temperatura del bul-

bo provocará un recalentamiento del gas, y como los gases se comprimen, la presión ejer-

cida no aumentará como si aún existiese líquido, tal como se observa en la figura 18.

Fig. 17: Curvas p-T de un bulbo con carga universal.

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En este tipo de válvulas la presión máxima que puede ejercerse por el bulbo se encuentra

limitada, y se le conoce como MMMMáxima PPPPresión OOOOperativa (MOP). La función MOP de

una válvula permite proteger al compresor de las altas presiones de aspiración, ya que si

la temperatura aumenta por encima del MOP la presión ejercida por el evaporador con-

tinua aumentando, mientras que la del bulbo no aumentará de la misma forma, resultan-

do que la válvula cierra disminuyendo la cantidad de refrigerante que deja pasar hacia el

evaporador.

En este tipo de válvulas el punto MOP permite mantener cerrada la válvula durante los

ciclos en los que el compresor se encuentra parado. Al arrancar el compresor, la presión

del evaporador es mayor que la del bulbo y se retarda la apertura de la válvula. Al dismi-

nuir la presión de aspiración (evaporación) rápidamente, la fuerza de cierre se hace me-

nor que la del bulbo y la válvula abre y se comporta igual que una válvula con carga

universal. Este retardo en la abertura de la válvula durante el arranque reduce la posibili-

dad de que llegue líquido al compresor.

Fig. 18: Curvas p-T de un bulbo con carga MOP.

La válvula de expansión con MOP protege al compresor de las altas presiones

de aspiración.

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ducción de Calor

En este tipo de válvulas la ubicación del bulbo y del cuerpo de la válvula es muy impor-

tante, ya que siempre debe encontrarse más frío el bulbo que el cuerpo de la válvula,

para evitar que se condense el gas fuera del bulbo. Si esto ocurriese, la VET dejaría de

funcionar correctamente.

Las ventajas que presentan este tipo de válvulas son:

� Mantiene la válvula firmemente cerrada durante las paradas del compresor.

� Se retarda la apertura de la válvula durante el arranque, lo que permite proteger el

compresor contra las sobrecargas y posibles llegadas de líquido.

� Limita la presión máxima (MOP) durante los ciclos de trabajo normal.

El principal inconveniente es que el bulbo debe ser siempre el elemento más frío de la

válvula, situación que se ve amplificada en sistemas de baja temperatura y refrigeración

comercial.

Siempre debe quedar líquido en el bulbo

No debe condensarse líquido fuera del bulbo

El bulbo debe ser el elemento más frío de la válvula. Si no es así, la carga gaseosa se

condensará en aquellos puntos más fríos y la VET dejará de funcionar correctamente.

Fig. 19: El bulbo debe estar siempre más frío que el resto de la válvula.

Las válvulas con carga gaseosa o carga MOP suelen utilizarse en aplicaciones

de aire acondicionado y bombas de calor.

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o Carga cruzada

En este tipo de válvulas el fluido del bulbo es diferente al refrigerante del sistema. Si se

dibujan las curvas p-T de la carga del bulbo y del refrigerante se puede observar que se

cruzan, de ahí el nombre de ≈carga cruzada∆.

En la figura 20 podemos ver una carga cruzada cuando el refrigerante es R-507. Si te

fijas, puedes ver que la curva del fluido contenido en el bulbo es más ≈plana∆ que la del

refrigerante, es decir, un cambio en la temperatura del bulbo provoca una variación más

pequeña de la presión que si el bulbo estuviese cargado con refrigerante. Sin entrar en

más explicaciones, se puede decir que estas válvulas:

� Cierran rápidamente cuando para el compresor.

� Reducen el funcionamiento inestable de la válvula.

� Permiten una disminución rápida de la presión de aspiración.

Se suelen utilizar en aplicaciones con bombas de calor.

o Carga de adsorción

Se comportan de forma similar a las cargas con MOP, con la diferencia que no están

influenciadas por la temperatura ambiente. Tienen un tiempo de respuesta lento.

Fig. 20: Curvas p-T de refrigerante y fluido del bulbo para carga cruzada.

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o Bulbos con balasto

En los sistemas en los que se requiere que el recalentamiento sea lo más estable posible

se utilizan este tipo de válvulas. Son válvulas con una carga cruzada de gas, que en el

interior del bulbo llevan un balasto,balasto,balasto,balasto, que no es más que una barra de acero cuadrada,

aunque también se emplean otros materiales como piedras porosas. La misión de dicha

barra de acero es retardar los cambios térmicos en el fluido del bulbo.

En la figura 21 aparece la variación del recalentamiento en una válvula sin balasto y en

otra con él.

Los fabricantes suelen indicar en sus catálogos técnicos las aplicaciones correspondientes

a los modelos disponibles. En la figura 22 aparece la información que a este respecto

aparece en el catálogo de ALCO CONTROLS. Dentro de cada una de las series existen

disponibles distintas cargas para el bulbo.

Fig. 21: Comparación de la variación del recalentamiento.

Fig. 22: Aplicaciones VET´s ALCO CONTROLS.

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Instalación de la válvula de expansión

Para la instalación de la VET debe atenderse a las especificaciones de los fabricantes. A

modo de ejemplo se incluyen las especificaciones dadas por Danfoss para uno de sus

modelos y que comentaremos brevemente.

o Posición del bulbo

El bulbo debe situarse a la salida del evaporador sobre la tubería de aspiración haciendo

buen contacto con la misma y protegiéndolo de posibles influencias externas. Para su

sujeción se emplean las abrazaderas facilitadas por el fabricante.

La ubicación depende del diámetro de la tubería y en la tabla siguiente aparecen las dis-

tintas posiciones en función del diámetro de la tubería.

DiámetroDiámetroDiámetroDiámetro PosiciónPosiciónPosiciónPosición

< 7/8∆ 12

7/8∆ a 1-5/8∆ 2

> 2∆ 4

ctiv

idad

aEn una válvula con MOP al modificar el recalentamiento está-tico (ajuste del tornillo) cambia la temperatura de evaporación a la que actúa el MOP. Explica cómo. Se recomienda emplear el grafico Fuerza-Temperatura para una VET con MOP.

1

Tabla 1: Posición de las válvulas en función del diámetro de tubería.

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ducción de Calor

El bulbo no debe situarse nunca sobre un tramo vertical de la tubería, ni sobre el colector

de salida del evaporador. En el caso de que exista un tramo de tubería ascendente debe

colocarse antes del mismo un sifón para que durante las paradas se acumule allí el aceite

y el refrigerante que no se haya evaporado sin afectar al bulbo.

Aunque se pueden dar más casos particulares no los comentaremos aquí.

o Equilibrador externo de presión

En las válvulas de expansión termostáticas con equilibrador externo de presión la co-

nexión de éste debe realizarse después del bulbo. Cuando la conexión se realice en tra-

mos de tubería horizontales, ésta deberá ser siempre por la parte superior para evitar

acumulación de aceite en la línea del igualador.

Fig. 23: Posición del bulbo para distintos diámetros de tubería (Danfoss).

Fig. 24: Instalación del equilibrador externo de presión.

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o Distribuidor de líquido

Aunque no lo trataremos en esta unidad fíjate en la documentación de Danfoss en dónde

aparece cómo instalar el distribuidor de líquido y el bulbo (fig. 25). Observa que no se

debe colocar en posición horizontal.

o Temperatura del bulbo y cuerpo de la válvula.

Si la válvula tiene MOP, t2 debe ser mayor de t1 (fig. 26), tal y como hemos explicado

anteriormente.

Fig. 26: Precaución VET con MOP (Danfoss).

Fig. 25: Posición de bulbo y distribuidor (Danfoss).

Recuerda que para instalar una válvula de expansión debes consultar en cada

caso las instrucciones del fabricante.

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ducción de Calor

Selección de la válvula de expansión

Los datos de los que debemos partir para seleccionar una VET son los siguientes:

� Capacidad del evaporador.

� Caída de presión a través de la válvula y caídas de presión en tuberías y elementos

del circuito (distribuidor, filtrosº).

� Temperaturas de evaporación y condensación.

� Temperatura del refrigerante a la entrada de la válvula (subenfriamiento).

� Refrigerante.

� Otros datos: carga bulbo, conexiones, equilibrador de presiónº

Cada fabricante presenta los datos de selección de una forma distinta, aunque básica-

mente son todos muy parecidos, y en muchos casos suelen facilitar programas informáti-

cos para la selección adecuada de las VET´s.

ctiv

idad

aUna máquina lleva instalado un intercambiador de calor a la salida del evaporador tal como se indica en la figura. ∂Dónde conectarías el bulbo de la válvula y el equilibrador externo de expansión termostática?

2

Uni

dad Dispositivos

de Expansión 5

27

Te recomendamos que descargues los correspondientes a ALCO CONTROLS y DAN-

FOSS, que puedes encontrar en las direcciones URL que te indicamos a continuación:

http://www.ecopeland.com/alcoliterature.cfm?section=alco5

http://www.danfoss.com/Spain/BusinessAreas/Refrigeration+and+Air+Conditioning/

Products/Product+Selection+Tools.htm

Dado que la selección es muy simple utilizando la hoja de cálculo o el programa de se-

lección de Danfoss, veremos los aspectos que influyen en la selección de la VET. No

obstante te presentamos cómo aparece la información en los programas de selección

mencionados anteriormente (el primer caso sólo es una hoja de cálculo Excel).

Fig. 27: Aplicación para selección de válvulas de expansión (ALCO).

28


Técnico en M

ontaje y M

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ducción de Calor

La influencia de alguno de los factores comentados anteriormente en la capacidad de la

válvula es la siguiente:

� Capacidad del evaporador.Capacidad del evaporador.Capacidad del evaporador.Capacidad del evaporador. Cuanto mayor sea más grande deberá ser la capacidad

de la válvula.

� Caída de presión.Caída de presión.Caída de presión.Caída de presión. Al aumentar la caída de presión aumenta la capacidad de la vál-

vula.

� Subenfriamiento.Subenfriamiento.Subenfriamiento.Subenfriamiento. Cuanto mayor sea el subenfriamiento mayor será la capacidad de

la válvula. En el caso del subenfriamiento debemos tener en cuenta que un suben-

friamiento excesivo disminuye la capacidad del evaporador.

� Temperatura de evaporación.Temperatura de evaporación.Temperatura de evaporación.Temperatura de evaporación. Cuanto menor sea la temperatura de evaporación

menores serán los cambios de presión para una determinada variación de la tempe-

ratura de evaporación, ya que la curva p-T es más plana a bajas temperaturas de

evaporación, tal como se puede observar en la figuras de las curvas p-T que hemos

dibujado anteriormente o comprobar empleando la regla del frigorista.

Fig. 28: Aplicación para selección de válvulas de expansión (Danfoss).

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de Expansión 5

29

ctiv

idad

aUtilizando la regla del frigorista determina el incremento de presión cuando la temperatura del refrigerante aumente 5 K si las temperaturas son -35 °C y 0 °C. ∂Cómo influye esta dife-rencia de presión en la válvula?

3

ctiv

idad

aEn los datos adjuntos obtenidos a partir del programa de se-lección de componentes de Danfoss hemos comparado dos válvulas de expansión. Explica las conclusiones que puedes obtener de estos datos.

4

30


Técnico en M

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ducción de Calor

ctiv

idad

aContinuación

4

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de Expansión 5

31

Para controlar la cantidad de refrigerante que se deja pasar hacia el evapo-rador se han empleado tradicionalmente las válvulas de expansión termostá-ticas que dan resultados suficientemente satisfactorios para el control de las máquinas frigoríficas.

En la actualidad, los equipos frigoríficos han evolucionado e incorporan nuevas funciones como la telegestión, ahorro energéticoº, lo que ha lleva-do al empleo de válvulas de expansión controladas por medio de una señal eléctrica. A este tipo de válvulas de expansión se les llama válvulas de ex-pansión electrónicas, aunque en algunos casos no son más que válvulas so-lenoides gobernadas por un controlador electrónico cuya complejidad varía según las funciones que incorpore el equipo frigorífico.

Además del equipo electrónico que gobierna la válvula serán necesarios una serie de sensores de temperatura y presión para poder controlar los distintos parámetros de funcionamiento de la máquina y abrir o cerrar, en conse-cuencia, la válvula.

En la figura aparece una válvula de expansión electrónica DANFOSS y bobinas de re-

puesto. Al igual que la VET, están formadas por un cuerpo de válvula y un orificio inter-

cambiable. Además llevan una bobina en la parte superior que será la encargada de abrir

o cerrar la válvula.

El funcionamiento de este tipo

de válvulas puede estar basa-

do en la tecnología PWM

(Modulación del ancho de

pulso) o ir equipadas con un

motor paso a paso que se en-

cuentra ubicado en la parte

superior y que va unido por

medio de un eje con el orifi-

cio y la corredera.

Válvulas de expansión electrónicas

Fig. 29: Válvula de expansión electrónica y bobinas.

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Técnico en M

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ducción de Calor

Para el control de estas válvulas se necesita un controlador electrónico similar al indica-

do en la imagen siguiente. Además del controlador puedes ver sondas de temperatura,

transmisor de presión, válvulas e indicadores de panel.

El número de sondas para realizar el control puede variar de un equipo a otro, pero de

forma genérica pueden tener cinco sondas, tal como aparece en el evaporador de la figu-

ra siguiente, en la que se mide:

� S1: S1: S1: S1: Temperatura de entrada al evaporador.

� S2: S2: S2: S2: Temperatura y/o presión de salida del evaporador.

� S3: S3: S3: S3: Temperatura del aire de entrada al evaporador.

� S4: S4: S4: S4: Temperatura de salida del aire del evaporador.

� S5: S5: S5: S5: Sensor para fin de desescarche.

El funcionamiento por control del ancho de pulso (PWM) está basado en la relación entre

los tiempos de conexión (válvula abierta) y el ciclo de trabajo, que es de 6 segundos. La

válvula sólo puede estar abierta o cerrada, pero no tiene posiciones intermedias.

En la figura 32 podemos ver distintas relaciones entre los tiempos de conexión y de traba-

jo que dan lugar a valores medios de abertura de la válvula del 50%, 17% y 75%.

Fig. 30: Equipo de control con indicadores de panel (Danfoss).

Fig. 31: Sondas para control de una válvula de expansión automática.

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de Expansión 5

33

El funcionamiento detallado de las válvulas accionadas

mediante motor paso a paso no lo explicaremos aquí

ya que tendrías que saber como funciona un motor

paso a paso. No obstante podemos indicar que un mo-

tor paso a paso sirve para posicionar cargas y se mueve

desplazándose un cierto número de grados en cada

paso, lo que permite situarse con precisión (si los pasos

son pequeños) en la situación deseada. De esta forma

podemos regular con exactitud el grado de apertura de

la válvula de forma continua, no como en el caso ante-

rior. La idea aparece reflejada en la figura 33.

En la figura 34 puedes ver una de estas válvulas de la firma DANFOSS.

0 3 6 7 12 16 18 segundos

ABIERTA 100%

CERRADA 0 %

50%

17%

75%

Fig. 32: Esquema de trabajo de la válvula de expansión electrónica.

Fig. 34: Válvulas de expansión electrónicas con motor paso a paso.

Fig. 33: Idea de la válvula electró-nica con motor paso a paso.

34


Técnico en M

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ducción de Calor

Aunque en el esquema anterior parece que a la válvula sólo llega un cable para su control,

en la práctica no es así, ya que el número de conexiones depende del tipo de motor paso a

paso, aunque generalmente son cuatro ya que los motores tienen dos bobinas. En la figura

35 aparecen las conexiones para una de estas válvulas.

Este tipo de válvulas presenta las siguientes ventventventventaaaajasjasjasjas respecto a las válvulas de expansión

termostáticas convencionales:

� Utilización óptima del evaporador en cualquier condición de carga.

� Optimización del recalentamiento, que se puede ajustar a valores más pequeños

que con las VET´s.

� Montaje sencillo y facilidad de puesta en marcha.

� El controlador electrónico incorpora múltiples funciones: termostato, alarma, dia-

gnóstico para averíasº

Podríamos citar como inconvenienteinconvenienteinconvenienteinconveniente la necesidad de utilizar un equipo electrónico que

en algunos casos puede disuadir de su empleo al instalador, no tanto por su dificultad de

manejo como por tratarse de equipos novedosos.

En unidades posteriores estudiaremos un equipo electrónico para el control de máquinas

frigoríficas.

Fig. 35: Conexiones de la válvula para motor paso a paso.

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35

Tubos capilares y válvulas automáticas

En sistemas sencillos, como pueden ser refrigeradores domésticos, vitrinas ex-positoras, equipos de aire acondicionado de poca potenciaº, se emplean como dispositivos de expansión tubos capilares o aparatos que tienen una restricción fija, es decir, que no regulan la cantidad de refrigerante líquido que pasa hacia el evaporador. Estos dispositivos de expansión tienen la venta-ja de ser muy simples, aunque al no regular el paso de refrigerante sólo tienen sentido cuando la carga frigorífica no está sometida a grandes variaciones.

Las válvulas automáticas se emplean con menos frecuencia, pero por tratar-se de un dispositivo de expansión las comentaremos brevemente.

Tubo capilar

Este dispositivo de expansión sólo consiste en un tubo de cobre con un diámetro interior

calibrado, cuyos valores suelen encontrarse entre 0,6 y 2,5 mm, y con una longitud va-

riable en función de la caída de presión que se desee obtener.

Generalmente suelen emplearse en equipos fabricados en serie donde la carga frigorífica

puede suponerse que no sufre grandes variaciones.

Para determinar la longitud y diámetro interior del tubo suele recurrirse a procedimientos

experimentales, aunque existen tablas y gráficos que permiten determinar de forma

aproximada el tamaño del tubo capilar.

Este dispositivo no tiene partes en movimiento y por tanto no se encuentra sometido a

desgaste. En el supuesto de que fuese necesario sustituir el capilar por otro debemos ele-

gir uno con las mismas características (diámetro interior y longitud) que el original. En el

caso de no disponer de uno igual podríamos emplear alguna tabla o gráfico que nos da-

ría una longitud aproximada del nuevo capilar. En la figura 36 aparecen gráficos de Dan-

foss para seleccionar tubos capilares para compresores herméticos. Se ha indicado un

ejemplo de cómo seleccionaríamos el tamaño aproximado del capilar suponiendo una

capacidad del compresor de 300 vatios y una temperatura de condensación aproximada

de 50 °C. Los gráficos que se indican cambian según el refrigerante, en nuestro caso

hemos supuesto R-134a.

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ducción de Calor

La instalación del tubo capilar en la máquina se realiza soldando una parte del mismo a

la tubería de aspiración, evitando de esta forma que se evapore demasiado refrigerante

durante el proceso de expansión, tal como puedes observar en la figura 37.

2 metros x 1,25 mm 3,3 metros x 1,4 mm 4,6 metros x 1,5 mm

Fig. 36: Gráfico para selección capilar (Danfoss).

ENTRADA EVAPORADOR

TUBERIA ASPIRACIÓN

FILTRO SECADOR

CAPILAR

DETALLE DE LA UNIÓN ENTRE EL

CAPILAR Y LA TUBERÍA DE ASPIRACIÓN

Fig. 37: Detalle del capilar unido al tubo de aspiración.

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37

En las máquinas que llevan tubo capilar durante los periodos de parada se produce una

igualación de las presiones entre el lado de alta y el de baja presión, y mientras esto ocu-

rre continúa el paso de refrigerante líquido desde el condensador al evaporador. Este

proceso suele durar aproximadamente unos cinco minutos. Cuando la máquina vuelva a

ponerse en marcha, el compresor arranca práctica-

mente en vacío ya que las presiones de alta y baja

son iguales, lo que permite emplear motores con

bajo par de arranque LST (Low Start Torque), como

veremos en la unidad dedicada a los compresores.

La única avería que puede producirse sería debida a

una obstrucción como consecuencia de ceras,

humedadº, por lo que debe realizarse la alimenta-

ción del capilar por medio de un filtro secador simi-

lar al indicado en la figura 38.

Las máquinas con tubo capilar para la expansión deben llevar la carga de refrigerante

exacta ya que carecen de recipiente de líquido, por lo que el condensador debe ser ca-

paz de almacenar todo el refrigerante en el caso de producirse una obstrucción del tubo.

En la actualidad se utilizan otros sistemas de expansión, especialmente en los equipos de aire

acondicionado (fig. 39), que sustituyen al capilar y que se comportan de forma similar a éste.

En la figura 40 aparece uno de estos sistemas de la firma PARKER, en las que el pistón es

intercambiable según la capacidad del sistema. Observa en la figura cómo aparece un

código para identificarlo.

Fig. 38: Filtros secadores ALCO.

Fig. 39: Imagen de un sistema de expansión para un equipo de aire acondicionado.

Fig. 40: Sistema para distribuir e inyectar refrigerante en el evaporador (Parker Hannifin Corp).

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ducción de Calor

Válvula automática

La válvula de expansión automática mantiene una presión constante en el evaporador

independientemente de la carga frigorífica. En la figura 41 aparecen algunas de estas

válvulas.

Este tipo de válvulas son similares a las válvulas de expansión termostáticas aunque care-

cen de bulbo. Poseen una aguja y asiento, unidos a un diafragma, que por un lado está

unido al evaporador y por el otro abierto a la atmósfera.

Sobre el diafragma de la válvula actúan

las siguientes fuerzas:

� Presión atmosférica y presión ejer-

cida por el muelle que tienden a

abrir la válvula.

� Presión del evaporador y de un

muelle situado en la parte inferior

de la aguja, que no es regulable, y

que tienden a cerrar la válvula.

Fig. 41: Válvulas de expansión automáticas (Parker Hannifin Corp.)

Fig. 42: Diagrama interior de una válvula automática

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El funcionamiento, de forma simplificada, es como sigue:

1. Al aumentar la carga frigorífica aumenta la presión de evaporación y la válvula

tiende a cerrar, alimentando con menos líquido al evaporador, lo que provocará un

aumento del recalentamiento.

2. Al disminuir la carga frigorífica la presión de evaporación tiende a disminuir y la vál-

vula abre inyectando más líquido en el evaporador, por lo que se corre el riesgo de

que llegue líquido al compresor.

3. En todo momento la válvula intenta mantener una presión de evaporación constan-

te, y por tanto una temperatura de evaporación, independientemente de las

condiciones de carga.

Como podemos ver, esta válvula funciona de forma inversa a la válvula de expansión

termostática. Las aplicaciones principales de este tipo de válvulas son aquellos equipos

que no presentan variaciones de carga o en aquellos casos en los que no deseamos que

la temperatura de evaporación disminuya por debajo de un determinado valor, aunque

esto puede lograrse con otros métodos.

Es de destacar que con este tipo de válvulas se limitan las sobrecargas del motor del

compresor al limitar la presión de evaporación.

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ducción de Calor

Resumen

Funcionamiento de la

VET

Tipos de VET´s

Parámetros que influyen

en la selección de la VET

Ajuste de recalentamiento

Instalación VET

Válvula electrónica

Aumenta la cantidad de refrigerante que pasa hacia el

evaporador al aumentar la carga frigorífica.

Con equilibrador interno o externo y con bulbos con

distintas cargas: universal, MOP, cruzada, º

Además de aspectos constructivos podemos mencio-

nar los siguientes: capacidad evaporador, subenfria-

miento, diferencia de presión entre alta y baja, tipo de

refrigerante.

No se recomienda modificar el tornillo de ajuste. La

VET mantiene un recalentamiento en 4 y 7 K, aproxi-

madamente.

Se instala lo más cerca posible de la entrada del evapo-

rador, con el bulbo a su salida, en un tramo horizontal

de tubería.

Con bobina o motor paso a paso consiguen reducir el

recalentamiento a valores más bajos que la VET. Necesi-

tan control electrónico que además permite realizar

otras funciones en la máquina: desescarche, alarmasº

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de Expansión 5

41

Capilar

Instalación capilar

Válvula de expansión

automática

Dispositivo de expansión que consiste en un orificio

calibrado sin elementos móviles lo que elimina posibili-

dad de averías y simplifica el mantenimiento. Cuando se

producen variaciones de carga grandes no se comporta

bien ya que no regula el paso de refrigerante hacia el

evaporador.

Generalmente se une un tramo de capilar sobre la tube-

ría de aspiración y se alimenta por medio de un filtro.

Dispositivo de expansión que mantiene la presión de

evaporación independientemente de las variaciones de

carga. Puede subalimentar o sobrealimentar con líquido

el evaporador en el caso de que se produzcan variacio-

nes de carga.

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ducción de Calor

Autoevaluación

1. Una válvula de expansión termostática con MOP:

a. Limita las presiones de aspiración al valor del MOP de la válvula.

b. Evita que la presión de evaporación disminuya por debajo del valor del MOP.

c. Impide el arranque de la máquina hasta que no se alcance la máxima presión operativa.

2. Un aumento del subenfriamiento:

a. Aumenta la capacidad de la válvula de expansión.

b. Disminuye la capacidad de la válvula de expansión.

c. El subenfriamiento no influye en la capacidad de la válvula de expansión.

3. En un evaporador con varios circuitos en paralelo y colector de salida:

a. Se debe instalar una válvula de expansión termostática con equilibrador externo.

b. Los evaporadores no tienen circuitos en paralelo.

c. Se debe emplear una válvula con equilibrador interno y carga MOP.

4. En un sistema con tubo capilar:

a. La carga de refrigerante debe ser lo más exacta posible.

b. Se puede modificar la capacidad cambiando el orificio del capilar.

c. El recalentamiento permanece constante.

5. En una válvula de expansión termostática, cambiando los orificios:

a. Se modifica el recalentamiento.

b. Se modifica la capacidad de la válvula.

c. Los orificios deben cambiarse, al menos, cada cinco años para evitar posibles obstrucciones y bloqueos de la válvula.

6. En una válvula termostática las presiones que intentan abrir la válvula son:

a. La presión del evaporador y la del muelle.

b. La presión del bulbo.

c. La presión del bulbo y la del muelle.

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7. Cuando existe intercambiador de calor a la salida del evaporador:

a. El bulbo se instala antes del intercambiador.

b. El bulbo se instala después del intercambiador.

c. El bulbo se instala sobre el intercambiador.

8. Con una válvula de expansión es muy pequeña:

a. La temperatura de la cámara será demasiado alta.

b. La temperatura de la cámara será demasiado baja.

c. El subenfriamiento resultará excesivo.

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ducción de Calor

Respuestas Actividades

1. Al aumentar el recalentamiento ajustado en la válvula disminuye la temperatura de evaporación a la que actúa dicha válvula.

MOP

15ºC

4ºC 11ºC

15ºC

8ºC 7ºC

2. El bulbo y el equilibrador externo de presión deben conectarse antes del

intercambiador de calor. De esta forma aprovecharemos mejor la superficie de intercambio de calor del evaporador.

Recuerda que el intercambiador de calor colocado en esa posición tiene como ob-jetivo asegurarse que no llegue líquido al compresor, por lo que eventualmente podríamos ajustar el recalentamiento a valores más bajos, ya que la posible llegada de líquido al compresor se vería obstaculizada por el intercambiador de calor.

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3. Utilizando la regla del frigorista o una tabla p-T para el R-507 obtenemos los si-guientes resultados:

R-507

-35 °C 1,7 bar

-30 °C 2,1 bar ∆p = 0,4 bar

0 °C 5,2 bar

5 °C 6,3 bar ∆p = 1,1 bar

Esto se traduce en que, a bajas temperaturas, el mismo cambio en la temperatura del bulbo provoca un cambio menor en la presión sobre el diafragma que si se hubiese producido a altas temperaturas, provocando una reducción en la abertura de la válvula y, en consecuencia, en su capacidad.

4. La diferencia que existe entre un caso y otro es la temperatura de condensación,

40 y 30 °C, y por tanto la presión de condensación, 9,14 y 6,69 bar, respectiva-mente.

En ambos casos la capacidad y temperatura de evaporación es la misma. Sin em-bargo, cuando la diferencia de presión entre alta y baja se reduce se necesita una válvula de expansión mayor (fíjate en el recuadro selección), o utilizando la mis-ma, el grado de apertura sería mucho mayor, aunque en este caso no es posible ya que con 9,14 bar ya se encontraba abierta al 95 %. Resumiendo, podemos decir que si la presión de condensación disminuye por de-bajo de la que se había previsto en el momento de seleccionar la VET, disminuirá la capacidad de la válvula.

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ducción de Calor

Respuestas Autoevaluación

1. La respuesta correcta es la a: a: a: a: una válvula de expansión termostática con MOP limita las presiones de aspiración al valor del MOP de la válvula

2. La respuesta correcta es la a: a: a: a: un aumento del subenfriamiento aumenta la capaci-

dad de la válvula de expansión. 3. La respuesta correcta es la a: a: a: a: en un evaporador con varios circuitos en paralelo y

colector de salida se debe instalar una válvula de expansión termostática con equilibrador externo.

4. La respuesta correcta es la a: a: a: a: en un sistema con tubo capilar la carga de refrigeran-

te debe ser lo más exacta posible. 5. La respuesta correcta es la b: b: b: b: en una válvula de expansión termostática, cambian-

do los orificios se modifica la capacidad de la válvula. 6. La respuesta correcta es la b: b: b: b: en una válvula termostática las presiones que inten-

tan abrir la válvula son únicamente la presión del bulbo. 7. La respuesta correcta es la a: a: a: a: cuando existe intercambiador de calor a la salida del

evaporador, el bulbo se instala antes del intercambiador. 8. La respuesta correcta es la a: a: a: a: con una válvula de expansión muy pequeña la tem-

peratura de la cámara será demasiado alta.

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Notas

Técnico en Montaje y Mantenimientode Instalaciones de Frío, Climatización y Producción de Calor

Técnico en Montaje y Mantenimie nto de Instalaciones de...

Documents

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