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Dispositivos de control de flujo, 3a Entrega

A lo largo de esta y anteriores publicaciones hemos visto distintos conceptos que nos ayudan a entender de mejor manera el ámbito de la refrigeración. Con el fin de completar la información obtenida y aprendida, les hemos traído esta tercera parte de los conceptos de refrigeración. Hoy nos enfocaremos en definir los diferentes tipos de dispositivos de control de flujo.
Para empezar debemos hacernos primero esta pregunta ¿qué son los dispositivos de control de flujo? Se conocen con este nombre a aquellos componentes del sistema de refrigeración encargados de regular el refrigerante líquido en los evaporadores. Son conocidos por dividir el sistema de refrigeración, de igual manera que lo hace el compresor, en alta y baja presión.

Funcionamiento de dispositivo de control de flujo

Diferentes tipos de dispositivos de control de flujo:

• Tubo capilar: este dispositivo de control es el más básico de todos, se encuentra formado por un pequeño tubo perforado a lo largo de su interior, pero esta perforación es muy pequeña. Dispositivos como este solo se encuentran en equipos que poseen gabinete y en sistemas inundados (un 75% del volumen del equipo es refrigerante). A este dispositivo no se le considera una válvula debido a que no cuenta con un mecanismo de ajuste y por tal motivo no es controlable de otra manera, excepto por la perforación de su interior. Por lo tanto, el tamaño del tuvo debe estar adecuado al sistema específico.

Tubo Capilar

• Válvula termostática de expansión (VTE): este dispositivo es el más usado en los sistemas de refrigeración. Funciona con ayuda de la temperatura y la presión, y tiene una abertura que controla el flujo del refrigerante; mientras una aguja se encarga de controlar la velocidad del flujo mediante un bulbo que siempre contiene líquido. Para esto se mide y compara la temperatura del compresor con la del bulbo, y la aguja abrirá la válvula dependiendo de las necesidades del evaporador. A mayor temperatura del evaporador, mayor será la abertura de la válvula.

Válvula termoeléctrica de expansión

 

Resultado de imagen para Válvula automática de expansión

• Válvula automática de expansión (VAE): se encarga de controlar el flujo del refrigerante de la línea del líquido manteniendo la presión constante en el evaporador. El sistema funciona de forma semejante al del VTE, pero en lugar de controlar la temperatura controla la presión del evaporador. Esta válvula no permitirá que el líquido vaya al compresor a menos que se reduzca la presión del mismo.

Válvula automática de expansión (VAE)

• Válvula termoeléctrica de expansión (VTEE). Este dispositivo consta de dos partes, la válvula que controla el flujo y un sensor eléctrico que mide el calor por medio de termistores. El termistor se define como un conductor eléctrico que cambia su conductividad (capacidad para conducir electricidad) cuando existe un cambio en la temperatura. A mayor temperatura, los termistores conducen mayor electricidad. Cuando el evaporador tiene una temperatura elevada los termistores aumentan el voltaje provocando que el sensor interprete el incremento en el voltaje como un aumento en la temperatura, incitando a que la válvula se abra y permita un mayor flujo de refrigerante.

De esta manera, se podría decir que los dispositivos de control de flujo cargan con la responsabilidad de evitar que el líquido llegue al compresor, evitando así daños en el mismo.

Válvula termoeléctrica de expansión (VTEE)

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El Condensador y el Evaporador.

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 El condensador y el evaporador son las ventanas por las que el calor entra y sale en una habitación. Estos componentes también son llamados intercambiadores debido a que operan bajo la tendencia natural de hacer fluir temperatura desde un espacio caliente hacia otro frío.

¿Cómo es que fluye el calor?
La mayor parte del calor fluye por un intercambio de temperatura, ya sea desde adentro o afuera de un sistema de refrigeración, o viceversa. Esto pudiera ocurrir por convención, conducción o incluso por radiación (cuando el calor es transferido por medio de la corriente del flujo).

¿Qué afecta al flujo de calor?

Los tres factores principales que pueden afectar el flujo de calor son los siguientes:

⦁ Diferencial de temperatura: Cuando la diferencia de temperatura de un cuerpo a otro sea grande, el calor fluirá con mayor rapidez entre ellos; en caso contrario, si las diferencias de temperaturas entre ambos cuerpos son pequeñas, el calor fluirá con mayor lentitud.

⦁ Área o superficie de contacto: Con grandes áreas de contacto entre un cuerpo frío y otro caliente, el calor fluirá más rápidamente que en áreas pequeñas donde el contacto se halle más concentrado. Un buen ejemplo de este fenómeno sucede en los refrigeradores domésticos los cuales no cuentan con serpentín negro en la parte trasera. En este caso el calor es diferido a las paredes de estos aparatos las cuales facilitan la labor de disipar la temperatura.

⦁ Conductividad de Materiales: Algunos materiales que sirven como conductores, permiten que el calor fluya más rápido a través de ellos, mientras que otros de menor conductividad de calor dificultan el flujo de la temperatura. Algunos materiales comúnmente utilizados en los sistemas de refrigeración por sus propiedades de conductividad son: Cobre, Aluminio, o inclusive el Níquel.

FUNCIONES DEL EVAPORADOR Y CONDENSADOR.

El Evaporador.

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Circuito de refrigeración  (con evaporador incluido)

El evaporador es donde la fase de caída de presión y de temperatura se lleva a cabo. Aquí siempre debe de mantenerse un caudal del flujo de refrigerantes en estado líquido. Una función del evaporador es permitir el mayor intercambio entre el refrigerante Genetron® con el área a enfriar, gracias al intercambio del aire o de agua. De esta manera se logra que la temperatura sea absorbida por el refrigerante y succionada por medio del compresor, el cual cambiará de líquido a vapor, lo que deja un espacio libre para que más refrigerante líquido pueda entrar.
Algunos de los requisitos principales de un evaporador funcional son:

⦁ Mantener un volumen de intercambio constante.
⦁ Permitir el flujo del refrigerante con una mínima caída de presión.
⦁ Tener un diseño apropiado (con materiales adecuados) que permita el flujo de calor al refrigerante de forma fácil y rápida.

El Condensador.

Untitled-3Condensador en sistemas de refrigeración.

En el condensador la operación es justamente contraria a la del evaporador. En él, el vapor refrigerante, al ser comprimido en el compresor y entrar al condensador en forma de vapor (gas refrigerante) en alta presión y temperatura, permite el intercambio de temperaturas con el aire, el agua o con cualquier fluido; esto logra que ceda todo el calor del refrigerante que absorbió del evaporador, que ahora será desechado. El condensador debe pasar el refrigerante de vapor a líquido saturado (líquido sub-enfriado), a fin de mantenerse siempre líquido en su camino hacia el evaporador.

Algunos de los tipos de condensadores más comunes, de acuerdo a su funcionamiento y/o sus materiales, son los siguientes:

⦁ Enfriado por aire.
⦁ Enfriado por agua.
⦁ Tubo concéntricos
⦁ Carcasa y tubos.
⦁ Agua de torre.

Tres puntos importantes con los que debe cumplir un condensador son los siguientes:
⦁ Poseer suficiente área de intercambio.
⦁ Mínima caída de presión.
⦁ Facilitar la transferencia de calor.

Para más información relacionada con la refrigeración te invitamos a que visites nuestra Página Web o déjanos tus comentarios en nuestras Redes sociales (Twitter y Facebook) y nuestro Blog Quimobásicos®.

Importancia de los diagramas en los Sistemas de Refrigeración y Aire Acondicionado.

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Cuando de mantenimiento o reparaciones en equipos de refrigeración o aire acondicionado hablamos, existen varios tipos de eventos que podemos identificar. Principalmente podemos hablar en esta ocasión de 2 tipos de ellos; Las fallas mecánicas y/o de control o eléctricas.

Un ejemplo de fallas mecánicas pueden ser; El plato de válvulas dañado, compresor con válvulas rotas, válvula de expansión obstruida, filtro deshidratador saturado, condensador o evaporador serpentín sucio, etc. Que normalmente dominamos en la industria de la refrigeración… Pero no debemos dejar atrás las fallas de control y/o eléctricas que cada día son mas relevantes en estos sistemas de refrigeración.

Los técnicos, además tener los conocimientos sobre los fundamentos de refrigeración, también deben saber leer un diagrama eléctrico o circuito de control, que hoy por hoy son muy importantes en el funcionamiento de estos equipos. Los fabricantes normalmente, nos indican en un solo diagrama o esquemático, como se encuentra el cableado y que circuito se debe completar para que nuestros sistema funcione correctamente, los cuales son representados en líneas, diagramas y dibujos.

Refrigeración

Diagrama de cableado con código de colores, “Sistema de Refrigeración”

Los diagramas los podemos encontrar con símbolos y líneas, que en algunos casos se codifican con colores que Lee el resto de esta entrada

Altos costos por falla de equipo

PARTE 2

En el evaporador las posibles causas van a depender mucho del medio que se enfriará. Podemos encontrar primero dos tipos: evaporador de tiro forzado o convección y evaporador enfriador de líquido (evaporador inundado).

Las posibles causas pueden ser:

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Superheat

El efecto de sobrecalentamiento, o superheat, nos permite saber si la cantidad de refrigerante que fluye hacia el evaporador es apropiado para el efecto de enfriamiento.
Un sobrecalentamiento alto provoca una deficiente refrigeración y un consumo excesivo de energía. Esto se debe a que el sistema no tiene suficiente refrigerante.
Un sobrecalentamiento bajo, ocasionado por un exceso de refrigerante en el sistema, puede reducir el efecto de enfriamiento y provocar que el refrigerante vaya líquido al compresor causando daños al mismo.

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