Detección y solución de fallas en válvulas de expansión térmica Martes 12 de Mayo de 2009 09:39

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Detección y solución de fallas en válvulas de expansión térmica
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En el siguiente texto se analizará la manera correcta de diagnosticar y solucionar problemas de un sistema con válvula de expansión térmica (TXV) para el control de flujo.

Por: Al Maier*

Con la aparición del estándar mínimo 13 SEER, en enero de 2007, prácticamente todos los fabricantes de aire acondicionado tipo split de uso residencial dejaron de diseñar equipos con medidores de flujo y, en su lugar, usaron válvulas de expansión térmica (TXV, por sus siglas en inglés) para regular la tasa de refrigerante que alimenta al evaporador. Las válvulas TXV hacen posible que el sistema use de manera más eficiente la energía ya que mantiene el evaporador más cerca del nivel de supercalor óptimo en todas las condiciones de operación. Además, le permite al sistema una rápida disminución de la presión de succión en condiciones óptimas después de un ciclo de apagado.

Funcionamiento y operación de las válvulas TXV

Aunque las válvulas TXV ofrecen muchas ventajas operativas, quienes no están familiarizados con ellas las consideran un dispositivo misterioso y terminan reemplazándolas innecesariamente. La válvula TXV tiene una única función: controlar el flujo de líquido refrigerante que pasa al evaporador en una proporción exacta a la tasa de evaporación del refrigerante en el evaporador. Al responder a la temperatura del gas refrigerante que sale del evaporador y a la presión del mismo, la válvula TXV puede controlar el gas que sale de éste a un supercalor predeterminado.

El supercalor es la temperatura de un vapor que está por encima de su temperatura de saturación. Se calcula midiendo la temperatura real de la salida del evaporador y restando la temperatura correspondiente a la presión de evaporación.

Para localizar averías en una válvula TXV  es importante entender primero cómo funciona. Hay tres fuerzas que determinan el funcionamiento de una válvula TXV. P1, es decir, la presión creada por el bulbo remoto; P2, la presión del evaporador o ecualizador, y P3, la presión equivalente del resorte de supercalor.

La presión del bulbo remoto (P1) corresponde a la temperatura refrigerante que sale del evaporador.

Cuando esta presión aumenta, la aguja de la válvula tiende a la posición “abrir”. Opuesta a esta fuerza, influyendo en la parte inferior del diafragma y haciendo mover la aguja a una dirección de “cerrar”, está la fuerza ejercida por la presión del evaporador y aquella que ejerce el resorte de supercalor. La válvula asumirá una posición estable cuando dichas fuerzas estén en equilibrio (P1=P2+P3).

Cuando la temperatura del refrigerante que sale del evaporador se eleva por encima de su temperatura de saturación —correspondiente a la presión del evaporador— aumenta la presión en el bulbo remoto, haciendo que la aguja de la válvula se mueva en la dirección “abrir”. Por el contrario, cuando la temperatura del gas refrigerante que sale del evaporador disminuye, la presión en el bulbo remoto se hace menor y la aguja de la válvula se mueve en la dirección “cerrar”.

El ajuste de fábrica del supercalor de la válvula TXV se hace con la aguja empezando a levantarse del asiento.

Es necesario un aumento en el supercalor para que la válvula se abra hasta su posición de clasificación. Se trata de un concepto importante, pues significa que una válvula con un ajuste de fábrica de 8° no mantendrá un supercalor de  8° a una carga máxima. Es necesario un supercalor adicional para hacer que la válvula “roce” su capacidad de clasificación.

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