VI.- Valvula de Expansion

Refri 27La válvula de expansión asegura el suministro regular de refrigerante al evaporador siempre manteniendo un nivel específico a la salida del evaporador. Una válvula de expansión está dimensionada específicamente para un circuito de climatización, no se puede utilizar una válvula de expansión en vez de otra sin asumir riesgos para el funcionamiento del circuito.  Las características principales de una válvula de expansión son el recalentamiento que asegura (en K) y su capacidad frigorífica (en Ton).  No hay aspectos externos que permitan diferenciar una válvula de otra, si se sustituye una válvula específica por otra (ejemplo: 2 Ton, 3.5 K por 1.5 Ton, 2K) se producirá una carencia de potencia frigorífica en el evaporador y por consiguiente una falta de aire frío, o bien un funcionamiento cíclico del compresor que acarreará un envejecimiento prematuro del compresor y de la correa además de un efecto calor-frío desagradable en el habitáculo.

 

 

Principio de funcionamiento

Refri 28El fluido frigorífico entra en la válvula de expansión en estado líquido a alta presión, al pasar a través del orificio formado por el cuerpo y la bola o cabeza de válvula, sufre una expansión que le lleva al estado difásico (líquido-gas), a baja presión y temperatura, seguidamente atraviesa el evaporador donde por intercambio de calor con el aire, se evapora y se recalienta ligeramente, luego retorna en forma de vapor a baja presión hacia el compresor.

Inicialmente la temperatura en el bulbo de la cabeza termostática será la temperatura ambiente, lo que ocasionara una expansión del fluido interno del mismo, empujando el vástago hacia abajo, venciendo la fuerza del muelle y abriendo el paso del refrigerante. Esto provocara una gran cantidad de refrigerante inicialmente en el condensador. A medida que la temperatura en el condensador va descendiendo la presión del líquido dentro del bulbo va decreciendo también, lo que origina un menor empuje del vástago y un cierre gradual del paso del refrigerante, regulando de esta forma la cantidad de refrigerante en el condensador acorde a la temperatura del mismo.

 

Los diferentes tipos de válvulas termostáticas:

Las válvulas de expansión termostáticas pueden ser de equilibrado de presión interna o externa. Estas últimas son utilizadas frecuentemente en los circuitos frigoríficos del automóvil, en forma de válvula monobloque, a causa de su facilidad de montaje y de aislamiento térmico.

  • Las válvulas de expansión con equilibrado interno de presión funcionan dependiendo de la presión al principio de la evaporación. Debido a sus reducidas dimensiones, son utilizados principalmente en instalaciones frigoríficas de poca capacidad en las cuales el evaporador ofrece poca resistencia al derrame del fluido frigorífico. En efecto, el recalentamiento estático aumenta con las pérdidas de carga del evaporador. Si estas pérdidas son demasiado elevadas, una parte importante del evaporador participa en el recalentamiento, en vez de evaporar el fluido.
  • Las válvulas de expansión con equilibrado externo de presión funcionan dependiendo de la presión al final de la evaporación. Incluyen las pérdidas de carga en el evaporador. De esta forma, el efecto de estas es eliminado y ya no influye sobre el funcionamiento de la válvula.

 

Los diferentes tipos de válvula de expansión termostática con equilibrado externo:

Una válvula de expansión con equilibrado externa se distingue por la naturaleza de la carga del bulbo y por la colocación del bulbo con respecto al cuerpo de la válvula (interno o externo) Estas válvulas se dividen en:

  • Carga cruzada: el bulbo contiene R12 si el circuito contiene R134a y viceversa
  • Carga mixta: el bulbo contiene una mezcla de varios fluidos frigoríficos (R12+NH2+..)

 

Se distinguen entre otros:

  • Carga adsorción: el bulbo contiene un fluido frigorífico y una carga de carbono activo. Este tipo de carga reacciona con un cierto retraso ante todo cambio en el bulbo. Es requerido para instalaciones donde se desea amortiguar las fluctuaciones de temperatura.
  • Carga gaseosa: el bulbo contiene una cantidad de fluido frigorífico en forma de gas. Esta carga se condensa parcialmente en el bulbo según su temperatura. Este tipo de carga reacciona rápidamente a las variaciones de temperatura en el bulbo porque la masa de carga es mínima.
  • Carga líquida: el bulbo contiene una cantidad de fluido frigorífico bajo forma líquida. Se trata de un frigorífico apropiado cuyo volumen está determinado de tal forma que el bulbo siempre contiene líquido. Este tipo de carga tiene un tiempo de respuesta más lento que el de carga gaseosa.

 

El bulbo puede estar situado:

  • En el exterior del cuerpo (válvula EGELHOF de carga cruzada)
  • En el interior del cuerpo (válvula TGK con carga de carbono activo y R13)

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