¿Qué diferencia hay entre la carga líquida y la carga gaseosa del bulbo?

En la carga líquida queda siempre algo de líquido en el bulbo, tubo capilar y cámara, y el funcionamiento depende solo de la temperatura del bulbo. En la carga gaseosa el bulbo contiene una cantidad diminuta de líquido, lo que limita su uso a márgenes de temperatura pequeños.

¿Cuándo se utiliza la igualación externa de presión?

Se utiliza en instalaciones con varios evaporadores que llevan distribuidor con grandes pérdidas de presión, o en grandes evaporadores con recorridos de tubería largos. Así la válvula no se ve influida por la caída de presión del evaporador.

Válvulas de expansión termostáticas: tipos, funcionamiento y selección

Resumen

El documento explica las válvulas de expansión termostáticas (VET) de refrigeración: los cuatro tipos de carga del bulbo, las fuerzas que actúan sobre la válvula y los sistemas de igualación de presión interna y externa. Incluye también la distribución del refrigerante en evaporadores de entradas paralelas, los factores de selección y una introducción a las válvulas de flotador. El texto está cortado en la parte dedicada a las válvulas de flotador de baja presión.

Puntos clave

Existen cuatro tipos de carga del bulbo: líquida o universal, líquida cruzada, gaseosa y gaseosa cruzada.
La carga gaseosa se usa en instalaciones que trabajan en un margen pequeño de temperaturas, como aire acondicionado y bombas de calor, y tiene riesgo de migración de carga.
Las fuerzas que actúan en la VET son la presión del bulbo, la del evaporador, la del resorte y la del tornillo de ajuste.
La igualación interna se usa en instalaciones de un solo evaporador con caída de presión poco significativa.
La igualación externa se usa en varios evaporadores o grandes evaporadores con fuerte pérdida de presión, y el igualador se coloca unos 10 cm después del bulbo.
Los factores de selección incluyen el tipo de refrigerante, la capacidad del evaporador, las presiones, el subenfriamiento, la caída de presión y el tipo de igualación.

Ponte a prueba

Válvulas de Expansión Termostáticas: Tipos, Funcionamiento y Selección

Carga del Bulbo

Existen cuatro tipos de bulbo en función de la cantidad de refrigerante que se coloca en el bulbo:

Carga Líquida o Universal: La cantidad de refrigerante en estado líquido es tan grande que siempre quedará carga líquida, de manera que el bulbo, tubo capilar y la cámara de la membrana siempre tienen algo de líquido en todas las condiciones de temperatura. El funcionamiento de la válvula queda condicionado a los cambios de temperatura del bulbo, sin interferencias del ambiente. Se emplea donde no se exige una limitación de presión.
Carga Líquida Cruzada: Trabaja igual que la anterior, pero con un refrigerante en el bulbo distinto al de la instalación, y es líquido.
Carga Gaseosa: Consiste en que se usa el mismo refrigerante en el elemento termostático y en el sistema de refrigeración. A diferencia de las cargas tipo líquido, el bulbo dispone de una cantidad diminuta de líquido, por lo que se condensa una cantidad diminuta de líquido cuando la VET trabaja dentro de su rango normal de operación. Una desventaja es la posibilidad de migración de carga, por lo que se recomienda que el elemento termostático esté más caliente que el bulbo. Se usa para instalaciones que trabajen dentro de un pequeño margen de temperaturas, como el aire acondicionado y bombas de calor.
Carga Gaseosa Cruzada: Trabaja igual que la anterior, pero con un refrigerante en el bulbo distinto al de la instalación.

Las Cuatro Fuerzas en la VET

Las cuatro fuerzas que actúan en la VET son:

La presión del bulbo.
La presión del evaporador.
La presión del resorte.
La presión ejercida por el tornillo de ajuste.

A esto se le llama sistema de igualación de presión. Existen dos tipos:

Sistema de Igualación Interna: Se usa en instalaciones de un solo evaporador y donde el refrigerante no tiene una caída de presión significativa en todo su recorrido dentro del evaporador. Por ello, la presión del evaporador que actúa sobre la membrana es la presión de la entrada del evaporador. Se utiliza mientras la caída de presión no produzca un cambio en la temperatura.
Sistema de Igualación Externa: Se usa en instalaciones de varios evaporadores en los que hay que colocar un distribuidor que produce grandes pérdidas de presión, o en grandes evaporadores de gran recorrido de tuberías. Por ello, la presión que actúa sobre la membrana es una presión cercana a la de la salida del evaporador, por medio de un tubo que hay que unir al tubo del evaporador. Así, la válvula no se ve influenciada por la pérdida de presión del sistema de evaporación. El igualador se coloca unos 10 cm después del bulbo.

Distribución en Evaporadores con Entradas Paralelas

En evaporadores que tienen la entrada con tubos paralelos, estos no son alimentados directamente por la VET, sino a través de la boquilla distribuidora. La boquilla lleva unos orificios que la conectan mediante unos tubos a cada uno del evaporador para una mejor distribución del refrigerante. Se coloca en sentido vertical y en posición descendente.

Selección de Válvulas de Expansión Termostática

Los factores a considerar a la hora de seleccionar una válvula de expansión termostática son los siguientes:

Tipo de refrigerante.
Capacidad del evaporador.
Presión del evaporador.
Presión de condensación.
Subenfriamiento.
Caída de presión a través de la válvula.
Igualación de presión interna o externa.

Válvulas de Flotador

Se utilizan únicamente con evaporadores de tipo inundado. Están compuestas por una válvula de bola que regula la cantidad de líquido refrigerante. Suelen tener un orificio que deja pasar un caudal fijo de refrigerante y su regulación es de tipo todo-nada en función del nivel de refrigerante en el evaporador. En caso de necesitar un rellenado más rápido, se debe cambiar el orificio de paso de la válvula. Se deben usar con un presostato de baja y se clasifican según la posición en la instalación:

Válvula de Baja Presión: Mantiene el nivel de líquido del evaporador por medio de un separador de líquido. A la entrada de la válvula, el fluido se encuentra en estado líquido procedente del recipiente de líquido en alta presión que se expansiona en la válvula. El separador de líquido es alimentado por la válvula y en su interior hay gas y líquido a baja presión. Al bajar el nivel de líquido en el separador, según la demanda del sistema...