La válvula de expansión termostática (VTE) es un componente fundamental en los sistemas de refrigeración y aire acondicionado, encargada de regular el flujo de refrigerante líquido hacia el evaporador. Una selección inadecuada de la VTE puede resultar en problemas como inundaciones en el evaporador o daños en el compresor, afectando el rendimiento y la eficiencia del sistema.
Función de la Válvula de Expansión
La principal función de la VTE es mantener un sobrecalentamiento predeterminado a la salida del evaporador, asegurando que todo el refrigerante líquido se evapore dentro de este. El sobrecalentamiento se define como la diferencia entre la temperatura del gas a la salida del evaporador y la temperatura de saturación correspondiente a la presión del evaporador.
La VTE controla el flujo de refrigerante líquido hacia el evaporador mediante una serie de mecanismos:
- Reducción de presión/temperatura del refrigerante: Al regular el flujo de refrigerante líquido, la VTE reduce la presión y la temperatura del refrigerante a medida que pasa a través del evaporador.
- Suministro preciso de líquido al evaporador: La VTE proporciona la cantidad exacta de refrigerante líquido necesaria para mantener un sobrecalentamiento constante en la salida del evaporador.
- Control del sobrecalentamiento: La VTE responde a la presión del evaporador y la temperatura del gas de salida para mantener un sobrecalentamiento constante, asegurando un funcionamiento óptimo del evaporador.
Es crucial recordar que la VTE no controla la temperatura del aire, la capacidad del sistema o las presiones de alta o baja. Su única función es controlar el sobrecalentamiento del gas a la salida del evaporador.
Importancia de la Selección Adecuada
La selección de la VTE correcta es crucial para garantizar un funcionamiento eficiente y sin problemas del sistema de refrigeración. Si se instala una VTE de mayor tamaño, puede funcionar erráticamente o incluso inundar el evaporador. Por otro lado, una VTE demasiado pequeña no alimentará lo suficiente al evaporador, lo que puede causar daños al compresor.
Parámetros Clave para la Selección de la VTE
Para seleccionar la VTE adecuada, es necesario considerar los siguientes parámetros:
- Capacidad del sistema: Se debe determinar la capacidad del sistema en Kcal/hr, BTU/hr o Toneladas de refrigeración.
- Temperatura de evaporación y saturación del evaporador: La temperatura de evaporación es crucial para la transmisión de calor. La capacidad de la VTE disminuye al bajar la temperatura del evaporador.
- Temperatura del líquido que ingresa a la válvula: La capacidad nominal de las VTE se establece a una temperatura de 100°F (38°C) del refrigerante líquido. Si la temperatura es diferente, se deben aplicar factores de corrección.
- Caída de presión a través de la válvula: Se debe determinar la diferencia de presión entre la entrada y la salida de la VTE, considerando las pérdidas por fricción en la línea de líquido y de succión.
- Subenfriamiento del refrigerante: El subenfriamiento es la diferencia entre la temperatura saturada del líquido y la temperatura real del líquido a la entrada de la VTE. Un subenfriamiento adecuado asegura que el refrigerante entra a la VTE totalmente líquido.
Para obtener estos datos, se recomienda consultar las cartas de capacidad extendidas proporcionadas por los fabricantes de VTE. Estas cartas muestran la capacidad de cada válvula en diferentes condiciones de operación.
Instalación de la Válvula de Expansión
La VTE debe instalarse en la línea de líquido delante del evaporador, con su bulbo cerca de la línea de succión, lo más cerca posible del evaporador.
- Ubicación del bulbo: El bulbo se monta mejor en un tubo de línea de succión horizontal, en una posición entre la 1 y las 4 en punto, dependiendo del diámetro exterior del tubo.
- Compensación de presión externa: Si hay compensación de presión externa, la línea de compensación debe conectarse a la línea de succión inmediatamente después del bulbo.
Recomendaciones para la Selección y Instalación
Para asegurar una selección e instalación adecuadas de la VTE, es importante seguir las siguientes recomendaciones:
- Consultar las cartas de capacidad extendidas del fabricante: Estas cartas proporcionan información detallada sobre la capacidad de cada válvula en diferentes condiciones de operación.
- Considerar las pérdidas por fricción en la línea de líquido y de succión: Se deben tener en cuenta las caídas de presión en las tuberías, conexiones y accesorios para determinar la caída de presión total a través de la VTE.
- Asegurar un subenfriamiento adecuado: Un subenfriamiento de 3 a 5 °C es ideal para aplicaciones comerciales. Es importante evitar el subenfriamiento cero, que indica que el refrigerante está llegando a la VTE mezclado con vapor.
- Instalar la VTE correctamente: Es fundamental seguir las instrucciones del fabricante para la instalación de la VTE, incluyendo la ubicación del bulbo y la conexión de la línea de compensación.
La VTE es un componente esencial en los sistemas de refrigeración y aire acondicionado. Una selección e instalación correctas de la VTE garantizan un funcionamiento eficiente y sin problemas del sistema, evitando problemas como inundaciones en el evaporador o daños en el compresor. Al seguir las recomendaciones y considerar los parámetros clave, se puede asegurar una elección adecuada de la VTE para cualquier aplicación.
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