Dispositivos de Expansión en Sistemas de Refrigeración: Tipos, Funcionamiento y Mantenimiento

Dispositivos de Expansión en Sistemas de Refrigeración

9.1. Función en el Circuito

Su misión es reducir la presión y temperatura del refrigerante líquido que sale del compresor hasta las condiciones de baja presión y temperatura requeridas a la entrada del evaporador. Para realizar la disminución de presión y temperatura, se hace pasar el refrigerante líquido a través de una restricción en la cual se reducirá su presión.

9.2. Expansión con Restrictor de Área Fija o con Tubo Capilar

El dispositivo de expansión con restrictor de área fija consiste básicamente en un orificio calibrado a través del cual fluye el líquido refrigerante. El tubo capilar es el dispositivo de expansión, un tubo muy fino de cobre de diámetro inferior variable entre 0,7 y 3 mm. Su longitud puede variar y, al ser muy largo, se instala siempre enrollado en un bucle de 50 a 200 mm de diámetro.

9.3. Válvulas de Expansión Automáticas o Presostáticas

Esta válvula actúa por la presión existente en el lado de baja del sistema. Difieren principalmente en que mientras unos trabajan por medio de una membrana o diafragma de metal, otros utilizan un fuelle metálico.

Componentes:

1. Membrana
2. Vástago
3. Punzón
4. Resorte de regulación
5. Tornillo de regulación
6. Resorte de contrapresión
7. Asiento del punzón
8. Presión atmosférica
9. Presión del evaporador

Cuanto más reducida sea la tensión del resorte de regulación, más elevada será la presión en el evaporador y viceversa. Durante el funcionamiento del equipo, la válvula de expansión automática mantiene un perfecto equilibrio, permitiendo la entrada de refrigerante cuando desciende la presión e impidiéndole sobrepasar el límite.

9.4. Válvulas de Expansión Termostáticas

Este tipo de válvula de expansión trabaja por temperatura en lugar de hacerlo por presión. Se ha suprimido en ellas el tornillo y resorte regulador, colocando en su lugar un elemento que hace contacto con el tubo de salida del último tramo del evaporador. Puede estar cargado con: carga líquida, gaseosa, líquida cruzada, gaseosa cruzada y de absorción.

• Carga líquida convencional: El bulbo está cargado con el mismo refrigerante que monta la instalación, que tiene la característica de que la relación presión-temperatura de dicha mezcla cruzará en algún punto la curva de saturación del refrigerante que toma el sistema.
• Carga gaseosa: El elemento termostático está cargado con el mismo refrigerante que monta el sistema.
• Carga gaseosa cruzada: Consta de una mezcla de refrigerantes.

Principios fundamentales: Esta presión actúa sobre una membrana, haciendo que la válvula abra el paso de refrigerante cuando aumenta la temperatura detectada por el bulbo y que cierre el paso cuando descienda esta.

9.5. Medición del Recalentamiento y del Subenfriado

El recalentamiento se mide en el lugar donde está situado el bulbo. El subenfriado se define como la diferencia entre la temperatura del líquido en un punto cualquiera de su línea y la temperatura de condensación leída en el manómetro de alta, siendo menor esta diferencia de temperatura en la salida del condensador y mayor en la entrada de la expansión.

9.6. Colocación del Bulbo

Es recomendable para su instalación que se sujete a la tubería de aspiración por medio de dos abrazaderas en el punto donde se requiere detener la evaporación de refrigerante en estado líquido, por lo que deberá montarse siempre inmediatamente después del evaporador. Debe situarse de manera que no esté sometido a fuentes de calor y con el gas aspirado de arriba hacia abajo.