Las válvulas de expansión desempeñan un papel fundamental en la regulación del flujo de refrigerante en los sistemas de aire acondicionado y refrigeración centrales. Su funcionamiento adecuado garantiza que la capacidad de refrigeración coincida con la temperatura de evaporación requerida del sistema. Los problemas con el flujo de la válvula de expansión, ya sean excesivos o insuficientes, pueden afectar significativamente el rendimiento general del sistema HVAC. Analicemos cómo diagnosticar y abordar estos problemas de manera eficaz.
1. Características del flujo de la válvula de expansión
El caudal de una válvula de expansión debe ajustarse para que coincida con la carga de enfriamiento por evaporación requerida en un nivel de sobrecalentamiento determinado. Durante la instalación inicial y la puesta en servicio del equipo de refrigeración o aire acondicionado central, la válvula generalmente se configura para mantener el rango de temperatura de evaporación deseado. En condiciones normales de funcionamiento, la válvula se ajusta automáticamente en función de la carga térmica del sistema.
Sin embargo, si se producen cambios en las condiciones del sistema (como una reducción del desplazamiento del compresor, temperaturas de condensación elevadas o variaciones en la carga de refrigerante debido al mantenimiento), la válvula de expansión puede quedar fuera de su rango de ajuste automático. En estos casos, es necesaria la recalibración manual de la válvula.
2. Síntomas de un flujo incorrecto de la válvula de expansión
• Presión alta del evaporador con incapacidad para reducirla: esto indica que la temperatura de evaporación es demasiado alta, lo que genera un enfriamiento insuficiente en el espacio refrigerado. Para corregir esto, se debe reajustar la válvula de expansión. Sin embargo, si se configura demasiado baja, puede generar un flujo de refrigerante inadecuado, lo que dificulta aún más el rendimiento de refrigeración.
• Análisis del patrón de escarcha: el monitoreo de la formación de escarcha en la línea de succión brinda información sobre los problemas de caudal.
• Flujo excesivo: si la escarcha se extiende hasta la válvula de cierre de succión y la presión del evaporador es demasiado alta, es probable que el flujo de la válvula de expansión sea excesivo.
• Flujo insuficiente: si la escarcha no llega a la línea de succión, sugiere que el flujo de la válvula de expansión es demasiado bajo.
Curva de rendimiento estático de la válvula de expansión
3. Condiciones para un diagnóstico preciso
Es importante evaluar la presión del evaporador solo después de que el sistema haya estado funcionando de manera continua durante un período prolongado (al menos una hora). Durante este tiempo, la carga de calor en el espacio refrigerado debe permanecer relativamente estable. Esto garantiza que las lecturas de presión reflejen con precisión las condiciones de estado estable del sistema.
4. Guía paso a paso para ajustar la válvula de expansión
• Ajuste gradual: gire el vástago de la válvula en incrementos de 1/4 a 1/2 vuelta, luego haga funcionar el sistema durante aproximadamente 20 minutos antes de observar cambios en la presión de succión. Este período de espera permite el intercambio de calor en el espacio refrigerado y para que el bulbo térmico de la válvula de expansión responda a los cambios en el sobrecalentamiento.
• Ajuste fino: si no hay un cambio significativo en la presión de succión después de un ajuste inicial, continúe haciendo ajustes incrementales. Evite cambios drásticos, ya que reducir demasiado la apertura de la válvula puede disminuir drásticamente el caudal, lo que ralentiza el proceso de enfriamiento y posiblemente impida que el sistema alcance la temperatura objetivo.
5. Errores comunes y mejores prácticas
• Evite la corrección excesiva: ajustar demasiado la válvula de expansión puede provocar una caída brusca del flujo de refrigerante, lo que puede hacer que la presión de evaporación se estabilice en un nivel más alto que el deseado. Esto puede reducir la velocidad de enfriamiento, lo que dificulta alcanzar la temperatura establecida.
• La paciencia es clave: después de cada ajuste, espere aproximadamente 20 minutos. Este retraso representa el tiempo necesario para que el espacio refrigerado alcance el equilibrio térmico y para que surtan efecto los ajustes de sobrecalentamiento del bulbo térmico.
Al comprender y diagnosticar correctamente los problemas de flujo de la válvula de expansión, los técnicos de HVAC pueden garantizar el rendimiento óptimo de los sistemas de refrigeración y aire acondicionado. Una calibración adecuada no solo mejora la eficiencia energética, sino que también extiende la vida útil del equipo.
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