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    Ba Duan Jin o Las Ocho Piezas de Brocado

    julio 11, 2010Publicado en Artculos

    38 Comentarios

    Ejercicios de Seda Primer grupo.

    Nota preliminar:

    Esta es una de las series ms conocidas, pero existen muchas otras variantes para cada uno de los ejercicios que iremos agregando y comentando en prximos artculos.

    Otro tema a tener en cuenta es que muchos de estos manuales han sido realizados bajo un rgimen poltico que es enemigo declarado de cualquier tipo de religin o

    espiritualidad por lo que estos ejercicios milenarios han sido despojados de toda mencin al trabajo interior y de reconexin o re-ligare (de donde proviene la palabra religin) y que tambin debe hacerse junto al trabajo fsico externo.

    El Chi Kung es mucho ms que un simple ejercicio fsico, no es gimnasia sino que es un sistema integral para la conservacin de la salud y canalizacin de la Energa

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  • Vital, por lo que en su prctica y realizacin est implicito un trabajo fsico, psiquico

    y espiritual que se interrelacionan constantemente.

    Esperamos que esta recopilacin que damos comienzo con este artculo le sea til a practicantes e Instructores.

    Ernesto Velzquez

    Tomado del Manual WuShu Gimnasia China Para La Salud De La Familia

    El trmino chino para designar los ejercicios de seda es baduanjin, que literalmente significa octavo corte de brocado. Los cuatro grupos de ejercicios que se introducen aqui, cada uno

    dividido en ocho movimientos, son ms o menos iguales en principio, pero difieren en grado de complejidad. Los tres primeros grupos se realizan de pie, el cuarto, en posicin sedente. (se

    publicarn posteriormente)

    Para mayor claridad, cada movimiento de los tres primeros grupos lleva un ttulo decriptivo simple.

    Sostener el cielo con las manos. Este movimiento relaja los msculos y estira los brazos, las piernas y el torso. Si va acompaado de respiracin profunda, afecta al pecho, al abdomen y

    pelvis. Tambin ayuda a corregir la mala postura y a mantener derechos los hombros y la espalda.

    Arquera. Se concentra en la zona del pecho, pero tambin afecta a los msculos de hombros y brazos. Ayuda a la circulacin de la sangre.

    Elevar un solo brazo. Estirar los brazos, uno arriba y el otro abajo. Afecta al hgado, vescula biliar y estmago y fortalece el sistema digestivo.

    Mirar hacia atrs. Este movimiento incluye la rotacin de la cabeza, el movimiento de los ojos y

    su objeto es mirar hacia atrs tanto como sea posible. Fortalece los msculos del cuello y renueva el sistema nervioso.

    Sacudir la cabeza y balancear las nalgas. Este movimiento pone en funcin todo el cuerpo y es una excelente relajacin.

    Cogerse los dedos de los pies. Es especialmente bueno para los riones y la cintura. Inclinarse

    hacia adelante y hacia atrs estira y fortalece los msculos de cintura y espalda, lo que a su vez hace ms firmes los riones y el sistema interno.

    Juego de puos con mirada brillante. En este ejercicio se subraya el brillo de los ojos. Hacer ejercicios con una expresin de clera es algo particularmente chino y, combinado con el movimiento de los puos, ayuda a la concentracin. Este movimiento mejora la energa y la

    fortaleza.

    Elevar los talones. Como conclusin, la elevacin de talones acompaada de respiracin

    profunda, ayuda a relajar el cuerpo.

    SOSTENER EL CIELO CON LAS MANOS

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  • Preparacin. Pngase firme (sin trancar las rodillas), mirando hacia adelante y respirando por la nariz. Relaje todas las articulaciones y

    medite unos momentos para obtener concentracin. (Enderece la espalda, contraiga los gluteos de forma tal que note como

    1. Levante los brazos a los costados, junte las manos sobre la cabeza, con los dedos entrelazados, vuelva las palmas hacia arriba y estrese como si estuviera sosteniendo el cielo (pero sin trancar las rodillas). Al mismo tiempo, levante los talones.

    2. Baje brazos y talones y regrese a la posicin inicial. (Al mismo tiempo flexione un poco ms las rodillas).

    Repita el ejercicio muchas veces, inspirando en el paso 1 y espirando en el paso 2.

    Observaciones:

    Respiracin: antes de hacer ningn movimiento es importante adoptar la actitud

    adecuada, siendo a mi entender la ms serena posible, wuchi diran los chinos, alcanzar el vaco, estar presente en el Aqu y Ahora, implica tomarse unos instantes para sacarse la mochila que traemos de la rutina diaria, o peor, de la vida.

    Tomar conciencia de la respiracin propia es una buena herramienta para lograr lo anterior. No haga nada en especial, no intente enlentecerla ni profundizarla,

    simplemente observela. Note como el aire atraviesa la nariz, como el pecho y el abdomen se distienden como sale el aire, etc., no hay nada que forzar ni nada en que concentrarse si eso implica un esfuerzo, lo ms simple es prestar atencin.

    Dolor: algo muy importante a tener en cuenta al practicar Chi Kung es que en ningn momento deber experimentar dolor. Lo que s puede experimentar puede ser algn

    grado de tensin en las articulaciones o msculos activados por el ejercicio, pero no dolor. Si lo experimenta es un claro mensaje que se est extralimitando o ese ejercicio en particular an no es para usted,

    Rodillas: en ninguna parte de este manual se menciona que las rodillas no deben estar trancadas o que hay una flexin y extensin de las mismas al comps de la

    respiracin, lo sealamos cuando corresponda.

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  • ARQUERA

    Preparacin. Pngase firme.

    1. D un paso hacia la izquierda y doble las rodillas para adoptar la posicin de un jinete. Cruce

    los brazos frente al pecho, con el brazo derecho y el izquierdo atrs. Luego, con el pulgar y el ndice de la mano izquierda extendidos y los otros tres dedos doblados, estire el brazo izquierdo hacia la izquierda, siguindolo con la mirada. Al mismo tiempo, apriete la mano derecha y llvela

    hacia la derecha, como si estuviera estirando un arco.

    2. Regrese a la posicin inicial.

    3. Repita el paso 1, pero en direccin opuesta.

    4. Regrese a la posicin incial.

    Repita el ejercicio muchas veces. Inspire al realizar los pasos 1 y 3; espire al realizar los pasos 2 y

    4.

    Observaciones: un error frecuente entre los principiantes es inclinarse lateralmente y desplazar el peso corporal hacia una de las piernas, por lo tanto para evitar esto hay

    que observar si se mantiene la alineacin entre la pelvis, el tronco y la cabeza y corroborar que el peso corporal se reparte exactamente un 50 % en una pierna y el

    otro 50% en la otra.

    Otro error frecuente es no tensar el arco lo suficiente, la imagen de que realmente se est tensando un arco debera ayudarlo a tomar conciencia de esta apertura; la misma

    se experimenta como una sensacin de apertura del pecho y de una aproximacin de los omoplatos entre si. Obseve como la mano del brazo que est flexionado est muy

    cerca del hombro del mismo lado, y como uno y otro codo estn sobre una misma linea.

    ELEVAR UN SOLO BRAZO

    (tambin conocido como Separar el Cielo y la Tierra)

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  • Preparacin. Colquese derecho, con los pies separados por el mismo espacio que media entre los hombros y los brazos a los costados (las

    rodillas semiflexionadas).

    Nota: Imagine que est sosteniendo una esfera delante suyo, la mano derecha por

    debajo con la palma hacia arriba, la mano izquierda la sostiene por arriba, la palma mira hacia abajo.

    1. Levante el brazo derecho sobre la cabeza, con la palma hacia arriba, los dedos juntos y

    apuntando hacia la izquierda; al mismo tiempo, apriete hacia abajo con la mano izquierda, con el dorso hacia arriba, los dedos juntos y apuntando hacia adelante.

    2. Regrese a la posicin inicial.

    3. Repita el paso 1, pero con el brazo izquierdo sobre la cabeza.

    4. Regrese a la posicin inicial.

    Repita el ejercicio varias veces. Inspire en los pasos 1 y 3, espire en los pasos 2 y 4.

    Observaciones: al igual que con el arquero, en este ejercicio hay una tendencia a inclinar el tronco a uno y otro lado, sin embargo el tronco debe permanecer erguido, y

    la extensin de uno y otro brazo no debe ser total, es decir no hay que trancar los codos.

    MIRAR HACIA ATRAS

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  • Preparacin. Pngase firme, con las palmas contra los muslos.

    1. Luego gire lentamente la cabeza hacia la izquierda, siguiendo el movimiento con los ojos, y mire hacia atrs.

    2. Regrese a la posicin inicial.

    3. Gire lentamente la cabeza hacia la derecha, siguiendo el movimiento con los ojos, y mire hacia atrs.

    4. Regrese a la posicin inicial.

    Repita el ejercicio muchas veces. Inspire en los pasos 1 y 3 y espire en los pasos 2 y 4.

    Observaciones: este ejercicio es particularmente til para tratar o prevenir las contracturas musculares a nivel cervical.

    En la primera de las figuras se plantea un trabajo exclusivo a nivel cervical, en el que

    no hay giro de los hombros ni del tronco, sin embargo otra posibilidad una vez agotado el ngulo de rotacin a nivel cervical, es continuar trabajando con la rotacin de la columna a nivel dorsal y luego lumbar.

    Para lograr el mximo beneficio de este excelente ejercicio para lograr una espalda sana, hay que ir observndose a medida que descendemos a lo largo del eje, buscando

    primero llegar al lmite de la rotacin cervical antes de pasar a la rotacin dorsal, llegar al lmite de la rotacin dorsal antes de empezar la rotacin a nivel lumbar. De esta manera la vista se ha dirigido atrs y como bien seala Ivs Rquna La cabeza

    a girado sobre un eje perfectamente vertical; la mirada se dirige en horizontal

    hacia el infinito, y ha descrito un nguulo exacto de 180 con respecto a la postura

    inicial.

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  • Imgenes tomadas del libro "La Gimnasia de la Eterna Juventud" de Ivs Requena

    SACUDIR LA CABEZA Y BALANCEAR LAS NALGAS

    Preparacin. Doble las rodillas para adpotar la

    posicin de un jinete con las piernas bien separadas. Coloque las manos sobre los muslos, con los pulgares apuntando hacia afuera.

    1. Inclnese desde la cintura y gire el cuerpo hacia la izquierda; al mismo tiempo, balancee las

    nalgas hacia la derecha.

    2. Regrese a la posicin inicial.

    3. Repita el paso 1, pero en la direccin opuesta.

    4. Regrese a la posicin inicial.

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  • Repita el ejercicio muchas veces. Inspire en los pasos 1 y 3; espire en los pasos 2 y 4.

    Imgenes tomadas del libro "La Gimnasia de la Eterna Juventud" de Ivs Requena

    TOMARSE LOS DEDOS DE LOS PIES

    Preparacin. Pngase firme.

    1. Manteniendo las rodillas rgidas y la cabeza ligeramente levantada, inclnese lentamente hacia adelante y cjase los dedos de los pies, o de los tobillos si no puede alcanzar los dedos.

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  • 2. Regrese a la posicin inicial.

    3. Con las manos en la cintura, inclnese lentamente hacia atrs.

    4. Regrese a la posicin inicial.

    Repita el ejercicio muchas veces, respirando normalmente.

    Observaciones: a mi modo de ver este es uno de los mejores ejercicios de esta serie en cuanto al potencial que tiene para mejorar o aliviar dolencias a nivel de la columna

    vertebral.

    En una posterior entrega har un anlisis pormenorizado de este ejercicio a la luz de nuevos descubrimientos de la fisiologa y dinmica articular, que una vez ms vienen

    a demostrar como los Antiguos Sabios Chinos se adelantaron en miles de aos a toda la tecnologa actual. De todas formas desde ya quisiera sealar que la mejor de las

    descripciones que he encontrado para su realizacin es la que hace Ivs Rquena en su libro La Gimnasia de la Eterna Juventud de editorial Robin Book, ya que seala con exactitud lo que hay que hacer una vez tomada la punta de los pies, y que

    bsicamente es flexionar rodillas y rectificar la columna vertebral buscando poner en un mismo plano cervicales, dorsales y sacro y de donde deriva gran parte de los

    beneficios que tiene este ejercicio para la columna vertebral. Las siguientes imgenes ayudarn a entenderlo. Quien encuentre este libro en alguna librera no dude en comprarlo inmediatamente, no tiene desperdicio.

    Imgenes tomadas del libro "La Gimnasia de la Eterna Juventud" de Ivs Requena

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  • Imgenes tomadas del libro "La Gimnasia de la Eterna Juventud" de Ivs

    Requena

    JUEGO DE PUOS CON OJOS BRILLANTES (o flamgeros)

    Preparacin. Colquese de pie con las piernas muy separadas, los puos en la cintura y las palmas hacia arriba. Doble las rodillas para adoptar la postura de un jinete.

    1. Con la palma hacia abajo y los ojos brillantes siguiendo el movimiento, estire lentamente el puo derecho hacia la derecha.

    2. Regrese a la posicin inicial.

    3. Repita el paso 1, pero hacia la izquierda.

    4. Regrese a la posicin inicial.

    Repita el ejercicio muchas veces. Espire al realizar los pasos 1 y 3; inspire al realizar los pasos 2 y 4.

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  • Observaciones: en este ejercicio eminentemente marcial la mirada flamgera no debe

    ser solo una expresin potica, sino que debe evocarse y vivirse como tal, hay intensin y la firme determinacin de encender el fuego de nuestro interior.

    La fuerza de la Tierra que nos sostiene y se trasmite a travs de nuestras piernas bien

    enraizadas, junto a la fuerza que nos llega desde el Cielo a travs de una inhalacin profunda se proyectan hacia el puo y se expresa en una mirada serena y al mismo

    tiempo firme; como seala Rquna: con la vista lanzamos una mirada encendida, amenazadora, es decir propiamente flamgera.

    Imgenes tomadas del libro "La Gimnasia de la Eterna Juventud" de Ivs Requena

    ELEVAR LOS TALONES

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    Preparacin: Pngase firme con las palmas apretadas contra los muslos y las rodillas estiradas.

    1. Mantenga alta la cabeza y levante los talones unos 5 cm del suelo.

    2. Baje los talones.

    Repita el ejercicio muchas veces. Inspire en el paso 1 y espire en el paso 2.

    Etiquetas: baduanjin, brocado, chi kung, columna vertebral, ejercicios, qigong, salud

    Respirar hacia la Calma.

    marzo 22, 2008

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    Algo tan sencillo como tomar conciencia de tu respiracin, puede hacerte sentir ms

    tranquilo al instante.

    Si notas que una situacin te empieza a causar pnico, concntrate por un momento en tu respiracin.

    Mientras inspiras, empuja el abdomen como si estuvieras hinchando un globo en el estmago, moviendo el pecho lo menos posible.

    Cuando espires deja caer conscientemente los hombros y expulsa todo el aire fuera del abdomen como si estuvieras estrujando una esponja.

    Hazlo durante dos respiraciones completas.

    tomado de:

    RELAJACION -

    ejercicios e inspiraciones para tu bienestar,Dra. Sarah Brewer, Ed. Taschen GmbH, 2005

    Etiquetas: bienestar, ejercicios, respiracin

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  • 54

    Vlvulas de Thermo Expansin

    Introduccin

    Debido a su capacidad para controlar el refrigerante y a su

    adaptabilidad a las muchas y variadas aplicaciones del

    ciclo de refrigeracin, la vlvula de expansin termosttica

    ha jugado un papel importante en el continuo progreso de

    la industria de refrigeracin y aire acondicionado y su

    tecnologa.

    Como muchos otros componentes del sistema, el desa-

    rrollo de la vlvula de expansin termosttica, ha sido un

    resultado de la evolucin tcnica. En los primeros das de

    la refrigeracin mecnica, el control del refrigerante se

    haca con una vlvula de aguja operada manualmente,

    la cual se sigue utilizando en la actualidad, sobre todo en

    sistemas de refrigeracin con amonaco. Mientras que

    este dispositivo proporcionaba alguna medida de control

    en aplicaciones donde la carga era constante, no respon-

    da a otras condiciones que afectaban la cantidad de

    refrigerante que pasa a travs de ella, tales como cambios

    Introduccin. ............................................................... 54

    Definicin. ................................................................... 55

    Relaciones entre Temperatura y Presin ................... 55

    Principios del Sobrecalentamiento. ............................ 56

    Efectos del Sobrecalentamiento en un

    Sistema de Refrigeracin Simple. ........................ 57

    Partes Principales ................................................. 58

    Principios de Operacin ............................................. 58

    Cada de Presin a Travs del Evaporador ............... 60

    Igualador Interno ................................................... 60

    Igualador Externo .................................................. 60

    Usos del Igualador Externo ........................................ 61

    Aplicacin del Igualador Externo ................................ 62

    Ubicacin del Igualador Externo ................................ 62

    Ubicacin del Bulbo Remoto ...................................... 64

    Termopozo para Bulbo Remoto ............................ 65

    Fluctuacin (Oscilacin o Clicleo) .............................. 66

    Operacin a la Capacidad Reducida ......................... 66

    Tipos de Cargas del Bulbo Remoto ........................... 67

    La Carga Lquida .................................................. 67

    La Carga Gaseosa ................................................ 68

    La Carga Cruzada ................................................. 70

    La Carga de Adsorcin ......................................... 72

    Bulbos con Balasto ............................................... 73

    Cual Carga Utilizar? ........................................... 73

    Vlvulas de Termo Expansin de Puerto

    Balanceado ........................................................... 73

    Cmo Seleccionar una Vlvula de Termo

    Expansin .............................................................. 75

    Medicin y Ajuste del Sobrecalentamiento ................ 79

    Ejemplos de Cmo Medir el Sobrecalentamiento ...... 80

    Cmo Ajustar el Sobrecalentamiento ................... 81

    Figura 6.1 - Evaporador con vlvula de expansin manual.

    de presin en el lquido causados por variaciones en la

    presin de descarga del compresor. De conformidad con

    esto, el uso de la vlvula de expansin manual, figura 6.1,

    requiere supervisin constante donde una carga variable

    podra producir condiciones de falta de refrigerante en el

    evaporador, o una excesiva alimentacin de lquido.

    El subsecuente desarrollo de un medio para superar esta

    dificultad, produjo lo que se conoci como la vlvula de

    expansin automtica. La descripcin ms precisa de este

    dispositivo sera: una vlvula de control de la presin

    constante del evaporador, ya que mantena una presin

    constante en la salida, a pesar de los cambios en la presin

    del lquido a la entrada, la carga u otras condiciones, segn

    se muestra en la figura 6.2.

    La vlvula de expansin automtica fue un decidido pro-

    greso sobre la vlvula de expansin manual. Mantena la

    temperatura ms constante y controlaba mejor la escar-

    cha en la lnea del evaporador. Tambin, cerraba la lnea

    de lquido cuando paraba el compresor, y evitaba el flujo

    excesivo al arrancar el mismo. Sin embargo, este disposi-

    Figura 6.2 - Evaporador con vlvula de expansin automtica.

    Captulo 6

    VALVULAS DE TERMO EXPANSION

  • 55

    Vlvulas de Thermo Expansin

    tivo tambin tena sus desventajas y limitaciones. Tenda

    a sobrealimentar refrigerante al evaporador cuando la

    carga trmica era baja, o a no alimentar suficiente cuando

    la carga trmica era alta. Por lo tanto, la disminucin de la

    temperatura era lenta; ya que no se aprovechaba el rea

    completa del evaporador ni su capacidad, al arrancar el

    ciclo de refrigeracin.

    A fines de la dcada de los 20s, se desarroll un disposi-

    tivo que superaba las limitaciones que tenan los otros dos

    tipos de vlvulas de expansin, la manual y la automtica.

    A este dispositivo se le llam vlvula de expansin termos-

    ttica. Originalmente, el propsito era que controlara el

    flujo de refrigerante lquido hacia el evaporador, de tal

    manera que lo mantuviera todo el tiempo activo; es decir,

    que el evaporador estuviera todo el tiempo lleno de

    refrigerante lquido para aprovechar al mximo la extrac-

    cin de calor latente, an con las variaciones de la carga

    trmica, y tambin, que cuando el compresor parara, se

    cerrara la vlvula.

    Obviamente, si el evaporador est todo el tiempo lleno de

    lquido, no se tendra vapor sobrecalentado y ese lquido

    estara regresando al compresor. En la actualidad sabe-

    mos que esto no es conveniente, y que a la salida del

    evaporador, el refrigerante debe de estar en forma de

    vapor y a una temperatura mayor que la de saturacin.

    Esta es una de las funciones de la vlvula de expansin

    termosttica, mantener un sobrecalentamiento constante

    a la salida del evaporador.

    Definicin

    La vlvula de expansin termosttica o vlvula de termo-

    expansin, es un dispositivo de medicin diseado para

    regular el flujo de refrigerante lquido hacia el evaporador,

    en la misma proporcin en que el refrigerante lquido

    dentro del evaporador se va evaporando. Esto lo logra

    manteniendo un sobrecalentamiento predeterminado a la

    salida del evaporador (lnea de succin), lo que asegura

    que todo el refrigerante lquido se evapore dentro del

    evaporador, y que solamente regrese al compresor

    refrigerante en estado gaseoso. La cantidad de gas refri-

    gerante que sale del evaporador puede regularse, puesto

    que la termo vlvula responde a:

    1. La temperatura del gas que sale del evaporador y,

    2. La presin del evaporador.

    En conclusin, las principales funciones de una vlvula de

    termo expansin son: reducir la presin y la temperatura

    del lquido refrigerante, alimentar lquido a baja presin

    hacia el evaporador, segn la demanda de la carga, y

    mantener un sobrecalentamiento constante a la salida del

    evaporador.

    Debido a que en el nombre dado a este dispositivo se

    incluye la palabra termo, se tiene la falsa idea de que se

    utiliza para controlar directamente la temperatura, y muchos

    tcnicos intentan errneamente controlar la temperatura

    del refrigerador, moviendo el ajuste de la vlvula.

    El propsito de este captulo es informar al lector sobre lo

    ms importante relacionado con estos dispositivos: el

    principio del sobrecalentamiento - que es una de las

    funciones de la vlvula de termo expansin, as como la

    teora de operacin, seleccin y aplicacin adecuadas de

    estos dispositivos. Antes de estudiar en detalle las vlvulas

    de termo expansin, es conveniente recordar algunos

    conceptos de refrigeracin que estn asociados con su

    funcionamiento:

    Lnea de Succin. Es el tramo de tubera que une al

    evaporador con el compresor y por donde circula el vapor

    sobrecalentado o Gas de Succin.

    Lnea de Liquido. Es el tramo de tubera que une al

    Condensador con la VTE, y en el cual circula refrigerante

    lquido a alta presin.

    Temperatura de Saturacin. Es la temperatura a la que se

    evapora el refrigerante dentro del evaporador. Tambin

    se le conoce como temperatura de evaporacin; en ese

    punto, el vapor y el lquido tienen la misma temperatura.

    Calor Latente de Evaporacin. Es el calor recogido por el

    refrigerante al pasar de lquido a vapor. No hay aumento

    en la temperatura.

    Calor Sensible. Es el calor utilizado por el refrigerante para

    aumentar su temperatura, ya sea que est en fase lquida

    o de vapor; es decir, por abajo o arriba de su temperatura

    de saturacin. Cuando est en forma de vapor, este calor

    le ocasiona el sobrecalentamiento al refrigerante.

    Evaporacin Completa. Es el punto dentro del evaporador

    en el que el refrigerante lquido se convierte a vapor. Este

    punto lo determina la cantidad de lquido que entra al

    evaporador. Despus de este punto, el calor que recoge

    el vapor es calor sensible y es sobrecalentado.

    Relaciones entre Temperatura y Presin

    Para entender mejor el funcionamiento de una vlvula de

    termo expansin, es fundamental entender lo que es el

    sobrecalentamiento, y para entender este ltimo, se de-

    ben conocer las relaciones entre la presin y la tempera-

    tura para cualquier fluido.

    Cuando aplicamos calor a una sustancia y la presin

    permanece constante, la sustancia sufrir algunos cambios,

    tales como variaciones en su temperatura o cambios de

    estado. En la figura 6.3, se muestran los cambios que

    ocurren cuando se le aplica calor a un kilogramo de agua

    que se encuentra originalmente a 0 C y a la presin

    atmosfrica:

    1. La lnea A-B representa el calor sensible, necesario

    para elevar la temperatura del lquido desde 0 C (punto

    de congelacin), hasta 100C (punto de ebullicin).

    Se requiere un total de 100 kilocaloras.

    2. A partir de este punto ("B"), si se sigue agregando

    continuamente calor, la temperatura del agua no cam-

    bia, permanece en 100C, lo que cambia es su estado

    pasando de lquido a vapor. Esta condicin contina

  • 56

    Vlvulas de Thermo Expansin

    hasta que se evapora la ltima gota de agua (punto

    "C"). El vapor producido durante la ebullicin, tiene la

    misma temperatura que el lquido y se le conoce como

    vapor saturado. El calor total requerido para evaporar

    un kilogramo de agua es de 536 kilocaloras, y se

    conoce como calor latente de evaporacin.

    3. Si todo el vapor producido por el kilogramo de agua se

    sigue calentando, se elevar su temperatura arriba de

    100C. Este calor se llama sensible. La temperatura

    arriba de 100C es el sobrecalentamiento y tambin se

    mide en grados. En el punto "D" de la figura, se muestra

    claramente que el vapor a 110C y presin atmosfrica

    es vapor que ha sido sobrecalentado 10C.

    Principios del Sobrecalentamiento

    Para cualquier otro fluido diferente al agua, el comporta-

    miento es similar, slo que los cambios se llevan a cabo en

    un rango de temperaturas distinto. En la figura 6.4, se

    muestran los cambios que se llevan a cabo cuando se

    aplica calor al refrigerante 12. Como ya sabemos, la

    temperatura de ebullicin del R-12, a la presin atmosf-

    rica, es de -30 C. De manera similar que al agua, cuando

    todo el lquido se ha evaporado, cualquier cantidad de

    calor adicional, aumentar la temperatura del vapor por

    arriba de la de saturacin, sobrecalentndolo.

    Como podemos ver en la figura 6.4, para aumentar la

    temperatura de un kilogramo de R-12 lquido desde -40 C

    hasta -30 C, su temperatura de ebullicin, se requieren

    aproximadamente 3.9 kilocaloras. Para evaporar todo el

    kilogramo de R-12 se requerirn 39.4 kilocaloras ms, lo

    que sera el calor latente de evaporacin. Si el vapor

    formado se sigue calentando, el calor agregado sera

    calor sensible y slo servira para sobrecalentar el vapor.

    As, si se eleva la temperatura del vapor hasta -25 C,

    tendr un sobrecalentamiento de (-30)-(-25), es

    decir, 5 C.

    En conclusin, el sobrecalentamiento no es solamente

    una temperatura, es una diferencia de temperaturas. Su

    Figura 6.4 - Refrigerante 12 a la presin atmosfrica.

    Figura 6.5 - Puntos de ebullicin del R-22 a varias presiones.

    valor es igual a los grados de temperatura que el vapor

    tiene por arriba de la temperatura de saturacin.

    En la prctica real, los refrigerantes no se trabajan a la

    presin atmosfrica, por lo que el ejemplo anterior, es

    solamente para ilustrar el principio del sobrecalentamien-

    to. Tambin hay que recordar que las relaciones entre la

    presin y la temperatura para un lquido, son directamente

    proporcionales; es decir, al aumentar la presin aumenta

    la temperatura y viceversa. Cuando a un lquido se le

    reduce su presin, disminuye su punto de ebullicin, y para

    evaporarlo, se requiere ms calor. Por el contrario, cuando

    se aumenta la presin sobre el lquido, aumenta su tempe-

    ratura de ebullicin. En cada uno de estos puntos, tanto el

    lquido como el vapor, estn en una condicin de satura-

    cin.

    Si estas relaciones de presin-temperatura se grafican, al

    unir los puntos se obtienen las curvas de saturacin. En la

    grfica de la figura 6.5, se muestran las temperaturas de

    ebullicin del R-22 a diferentes presiones. El eje horizontal

    representa la temperatura en C, y el eje vertical represen-

    ta la presin tanto en psig y pulgadas de mercurio, como

    en kiloPascales (kPa). Ntese cmo cambia la tempera-

    tura de saturacin cuando cambia la presin; al aumentar

    la presin, se requiere mayor temperatura para hervir el

    Figura 6.3 - Efecto del calor sobre el agua a la presin atmosfrica.

  • 57

    Vlvulas de Thermo Expansin

    refrigerante. Por ejemplo, a una presin de 600 kPa (72.3

    psig) el R-22 hierve a 6 C, y a una presin de 200 kPa

    (14.3 psig) hierve a -25 C.

    Puesto que cada refrigerante tiene sus propias caracters-

    ticas de presin-temperatura, al graficarlas se obtendrn

    curvas diferentes.

    Efectos del Sobrecalentamiento en un

    Sistema de Refrigeracin Simple

    Una vez definido el principio bsico del sobrecalentamien-

    to, lo que sigue a continuacin es aplicarlo a un sistema de

    refrigeracin simple, consistente de un compresor, un

    condensador, un tanque recibidor, un evaporador de

    expansin directa y el ms simple de los dispositivos de

    control: una vlvula de expansin manual.

    Para explicar el funcionamiento de la vlvula de expan-

    sin, utilizaremos un sistema de refrigeracin con R-134a.

    Si al inicio de la operacin se abre ligeramente la vlvula

    de expansin manual, alimentar al evaporador una pe-

    quea cantidad de refrigerante lquido a baja presin y a

    baja temperatura, como se muestra en la figura 6.6. Como

    la temperatura del aire que pasa a travs del serpentn, es

    ms alta que la del refrigerante, este calor causar que

    primero se caliente y luego se evapore. Como es poco el

    lquido que est entrando al evaporador, rpidamente se

    evaporar todo muy cerca de la entrada (punto A). Si la

    presin dentro del evaporador es de 18 psig (225 kPa), la

    temperatura de ebullicin (saturacin) correspondiente a

    esta presin ser de -7 C.

    Una vez en forma de vapor, el refrigerante seguir surecorrido por el evaporador recogiendo calor sensible, elcual le aumentar su temperatura y lo sobrecalentar.En el punto B, se supone que su temperatura es de -1 Cpor lo tanto, su sobrecalentamiento es de 6 C. A la salidadel evaporador (punto C), la temperatura del gas desuccin es de 10 C, por lo que el sobrecalentamiento serla diferencia entre esta temperatura y la de saturacin,correspondiente a 18 psig; es decir, 10-(-7)=17 C.

    Figura 6.6 - Sistema de refrigeracin con alto sobrecalentamiento. Figura 6.8 - Demasiado flujo provoca regreso de lquido al compresor.

    Hasta aqu, se pueden observar dos cosas: el sobrecalen-tamiento es muy alto, ya que para un sistema de este tipolo normal sera de 5 6 C. Por otro lado, no se estaprovechando al mximo la superficie del evaporadorpara recoger calor latente, debido a que el refrigerante seevapora casi en la entrada y recorre la mayor parte enforma de vapor, recogiendo calor sensible. Por lo tanto, esnecesario alimentar una mayor cantidad de lquido.

    Para esto, es necesario abrir un poco ms la vlvula deexpansin manual. Al entrar ms lquido al evaporador,aumentar la presin de succin de 18 a 21 psig, ya queaumenta la carga en el compresor, y por lo tanto, aumentala temperatura de saturacin como se muestra en la figura6.7. Si el aumento del flujo de lquido es tal, que se evaporatodo en el punto B, el vapor formado recorre menosdistancia dentro del evaporador y su sobrecalentamientoser menor. Si la temperatura del gas de succin en elpunto C es de 5 C, el sobrecalentamiento ser de(5)-(-5)=10 C, el cual todava es alto.

    Si nuevamente abrimos la vlvula de expansin manual,

    pero esta vez lo suficiente para que el evaporador se llene

    Figura 6.7 - Aumentar el flujo reduce el sobrecalentamiento.

  • 58

    Vlvulas de Thermo Expansin

    de lquido, como se muestra en la figura 6.8, se presenta-

    rn las siguientes condiciones: aumentan la presin y la

    temperatura, se reduce la capacidad del compresor, se

    desperdicia refrigerante y no hay sobrecalentamiento, ya

    que el refrigerante sale a la misma temperatura que entra.

    Pero lo ms preocupante es la probabilidad de un dao al

    compresor, a causa del regreso de refrigerante lquido.

    Por todo lo anterior, se concluye que la condicin ms

    adecuada a que debe funcionar un evaporador, es que se

    evapore totalmente el refrigerante un poco antes de salir

    de ste. De esta manera, se aprovechar al mximo la

    superficie de transmisin de calor latente, y se asegurar

    que al compresor le llegue nicamente vapor sobrecalen-

    tado. En la figura 6.9 se muestra esta condicin, donde se

    puede apreciar que el sobrecalentamiento es de 5 C, lo

    cual es un valor aceptable.

    Antiguamente, cuando la vlvula de expansin manual era

    el nico dispositivo de control disponible, era muy

    complicado y tedioso mantener esta condicin en el

    evaporador, debido a las variaciones en la carga trmica.

    Un operador deba estar casi permanentemente abriendo

    o cerrando la vlvula para mantener el sobrecalentamien-

    to adecuado. En la actualidad, con la vlvula de termo

    Figura 6.9 - Un flujo adecuado d un sobrecalentamiento correcto.

    Figura 6.10 - Vlvula de termo expansin instalada a la entrada del

    evaporador.

    expansin se puede lograr una condicin muy aproximada

    a la ideal, ya que regula de manera automtica la alimen-

    tacin de refrigerante al evaporador, manteniendo un

    sobrecalentamiento casi constante en la salida.

    Como se muestra en la figura 6.10, para que la VTE

    funcione adecuadamente, el bulbo sensor deber instalar-

    se en una posicin correcta en la lnea de succin, a la

    salida del evaporador.

    Partes Principales

    Las partes principales de una vlvula de termo expansin

    son: el bulbo remoto, el diafragma, las varillas de empuje,

    el asiento, la aguja, el resorte, la gua del resorte y el

    vstago de ajuste. La figura 6.11, es un dibujo de corte

    transversal de una VTE tpica, mostrando la ubicacin de

    estas partes principales. El vstago de ajuste sirve para

    variar la presin del resorte. Si se gira en el sentido del

    reloj, aumenta la tensin del resorte, y por lo tanto, su

    presin; si se gira en el sentido contrario, disminuye la

    presin del resorte.

    Figura 6.11 - Corte de una vlvula de termo expansin tpica y sus

    partes principales.

    Principios de Operacin

    Observando detenidamente la figura 6.10, se puede ver

    que el bulbo remoto est conectado a la parte superior de

    la VTE mediante un tubo capilar. El bulbo se ubica en la

    lnea de succin, justo a la salida del evaporador. El bulbo

    y el capilar contienen un fluido (carga) que puede ser

    lquido o gaseoso, el cual siente la temperatura del gas

    de succin que pasa por este punto. En esta posicin, el

    bulbo y el fluido dentro de ste, tienen aproximadamente

    la misma temperatura del gas de succin. Los cambios de

    temperatura causan que aumente o disminuya la presin

    del fluido dentro del bulbo.

  • 59

    Vlvulas de Thermo Expansin

    la del evaporador (P2). Si el sobrecalentamiento es lo

    suficientemente alto, la presin del bulbo superar a la del

    resorte (P3) y abrir la vlvula.

    Aqu podemos ver que la presin de saturacin aparece

    tanto sobre el diafragma (en la presin del bulbo), como

    debajo de ste (presin del evaporador). Y, puesto que

    estas presiones se oponen una contra otra y son equiva-

    lentes, se cancelan. Por lo tanto, es evidente que los dos

    factores que actan para regular la vlvula de termo

    expansin, son la presin del resorte y el sobrecalenta-

    miento. Estos dos factores que se oponen, mantienen un

    delicado balance de presiones en ambos lados del dia-

    fragma, permitiendo que la vlvula opere con cargas

    ligeras, al igual que con cargas pesadas en el evaporador.

    En la prctica, la vlvula de termo expansin es, en efecto,

    un regulador del sobrecalentamiento.

    Es muy frecuente or decir a los tcnicos abr o cerr

    la vlvula de expansin, refirindose a que movieron el

    vstago de ajuste. Como ya se mencion, al girar el

    vstago en el sentido del reloj aumenta la presin del

    resorte, venciendo a la del bulbo y la vlvula tiende a

    cerrar; por lo que se requiere ms sobrecalentamiento

    para aumentar la presin del bulbo y contrarrestar la del

    resorte, para que de sta manera abra la vlvula. Inversa-

    mente, cuando se gira el vstago en el sentido contrario

    del reloj, disminuye la presin del resorte, siendo superada

    por la del bulbo y la vlvula tiende a abrir, y para que cierre,

    se requiere que disminuya el sobrecalentamiento.

    Cuando aumenta la carga trmica en el evaporador, el

    refrigerante alimentado por la vlvula no es suficiente y se

    sobrecalienta, esto aumenta la presin del bulbo y hace

    que la vlvula abra ms, permitiendo que pase ms

    lquido. Por el contrario, si la carga trmica en el evapora-

    dor disminuye, el refrigerante que est alimentando la

    vlvula no se alcanza a evaporar y disminuye su sobreca-

    lentamiento; esto hace que reduzca la presin del bulbo,

    se cierre la vlvula y se reduzca el flujo de lquido.

    Es importante mencionar que al variar la carga trmica del

    evaporador, tambin vara la presin dentro del mismo. Si

    aumenta la carga, disminuye la presin, y si disminuye la

    carga, se reduce la presin.

    En la figura 6.13, se muestra un ejemplo muy representa-

    tivo de las condiciones de un sistema con R-134a.

    El resorte de la vlvula de termo expansin ha sido

    ajustado de fbrica a una presin de 11 psig (libras por

    pulgada cuadrada manomtricas) y la presin del evapo-

    rador es de 34 psig. La suma de estas dos presiones

    ejercen una fuerza de 45 psig, la cual tiende a cerrar la

    vlvula. Si el bulbo est cargado con el mismo refrigerante

    del sistema, para que las presiones en ambos lados del

    diafragma se equilibren, se requerir una presin de

    45 psig en el bulbo. Para que el bulbo tenga una presin

    de 45 psig, debe de estar a una temperatura de 10 C, si

    la temperatura de saturacin del refrigerante en el evapo-

    rador es de 4 C, es necesario tener un sobrecalentamien-

    to de 6 C. Las temperaturas y presiones de saturacin

    correspondientes se pueden consultar en la tabla 12.9 del

    captulo de refrigerantes.

    Observando ahora la figura 6.11, la presin del bulbo es

    ejercida sobre la parte superior del diafragma; ste a su

    vez, transmite ese movimiento a la parte superior del porta

    aguja mediante las varillas de empuje. Por otro lado, un

    resorte ejerce una fuerza en la parte inferior del porta

    aguja, la cual se opone a la del bulbo.

    Una vez en operacin, el funcionamiento de la VTE es de

    la siguiente manera: cuando aumenta la presin del bulbo,

    el diafragma es empujado hacia abajo, las varillas de

    empuje empujan el porta aguja, vencen la fuerza del

    resorte y alejan la aguja del asiento, abriendo de esta

    manera la vlvula y permitiendo el paso de lquido hacia el

    evaporador. Cuando disminuye la presin del bulbo, la

    fuerza del resorte es mayor que la del bulbo y empuja el

    porta aguja acercando la aguja al asiento, con lo cual se

    cierra la vlvula y disminuye el flujo de lquido hacia el

    evaporador.

    Por lo anterior, pudiera deducirse que en la operacin de

    una vlvula de termo expansin actan dos presiones: la

    del bulbo oponindose a la del resorte. En realidad, en la

    operacin de una vlvula de termo expansin intervienen

    tres presiones fundamentales: la presin del bulbo, la

    presin del resorte y la presin del EVAPORADOR. En la

    figura 6.12, se ilustra cmo actan estas tres presiones

    fundamentales. La presin del bulbo acta en la parte

    superior del diafragma y tiende a abrir la vlvula, la presin

    del resorte y la del evaporador actan en la parte inferior

    del diafragma y tienden a cerrar la vlvula. Para que haya

    un equilibrio entre estas tres presiones, la presin del bulbo

    debe ser igual a la suma de las presiones del evaporador

    y del resorte.

    Como se mencion arriba, la carga del bulbo est a la

    misma temperatura que el gas de succin, y si el gas de

    succin est sobrecalentado, entonces la temperatura de

    la carga es mayor que la de saturacin; es decir, la

    temperatura de la carga del bulbo es la suma de la

    temperatura de saturacin ms la del sobrecalentamien-

    to. De esta manera, la presin del bulbo (P1) es mayor que

    Figura 6.12 - Las tres presiones fundamentales en una vlvula de

    termo expansin.

  • 60

    Vlvulas de Thermo Expansin

    Presin necesaria para cerrar (34 + 11) ...................................................... = 45 psig

    Presin necesaria para abrir ....................................................................... = 45 psig

    Temp. del bulbo equivalente a 45 psig ........................................................ = 10C

    Temp. de saturacin equivalente a la presin a la salida del evap. ............. = 4C

    Sobrecalentamiento (temp. del bulbo - temp. de saturacin) ....................... = 6C

    Figura 6.13 - Presiones y temperaturas tpicas en un sistema con R-134a.

    Al arrancar el compresor despus de un perodo prolonga-

    do de estar parado, disminuye rpidamente la presin del

    evaporador y la presin del bulbo es mayor que la del

    resorte, la vlvula abre y permite el paso de refrigerante

    lquido al evaporador. Si todo este lquido se evapora y se

    sobrecalienta antes de salir del evaporador, esto aumenta

    la presin del bulbo y hace que la vlvula se mantenga

    abierta. El equipo seguir enfriando hasta que la

    temperatura del espacio refrigerado baje lo suficiente,

    disminuyendo la carga trmica y haciendo que el

    refrigerante lquido dentro del evaporador no alcance a

    evaporarse y llegue lquido hasta el punto donde se

    encuentra ubicado el bulbo. Al no haber sobrecalenta-

    miento, la presin del bulbo disminuye y el resorte cierra la

    vlvula parcial o totalmente. As permanecer hasta que

    aumente el sobrecalentamiento de nuevo y la presin del

    bulbo abra la vlvula, aumentando el flujo de refrigerante

    lquido hacia el evaporador.

    Cada de Presin a Travs del Evaporador

    Para simplificar la explicacin de los principios de opera-

    cin de las vlvulas de termo expansin, hasta ahora

    hemos supuesto que no hay cada de presin a travs del

    evaporador; es decir, que la presin de evaporacin es

    constante y que es igual a la entrada y a la salida del

    evaporador. Sin embargo, con evaporadores grandes en

    la operacin real, existe una cada de presin a travs de

    stos, siendo un factor que debe considerarse, ya que es

    una de las presiones que actan por debajo del diafragma.

    Cuando el evaporador del sistema es pequeo, la cada

    de presin es nula o mnima, por lo que es ignorada.

    En esta situacin, la presin que se utiliza para que acte

    por debajo del diafragma es la de la entrada, puesto que

    es la misma que la de la salida. En evaporadores grandes

    s existe cada de presin. Esta cada de presin es

    medible y puede ser causada por varios factores, tales

    como el dimetro y longitud de los tubos, el nmero de

    vueltas, restricciones en los retornos, el nmero de circui-

    tos, algunos tipos de distribuidores de refrigerante, la

    cantidad de flujo de refrigerante,

    la friccin, etc. Cuando la cada

    de presin alcanza proporciones

    problemticas, la presin que se

    debe de aplicar por debajo del

    diafragma, es la ms baja; es

    decir, la de la salida del evapora-

    dor.

    Igualador Interno

    Como ya se mencion, en siste-

    mas pequeos donde no se con-

    sidera cada de presin a travs

    del evaporador, la presin del

    evaporador que se usa para que

    acte debajo del diafragma es la

    de la entrada. Para esto, las vl-

    vulas empleadas, tienen maquinado un conducto interno

    que comunica el lado de baja presin de la vlvula con la

    parte inferior del diafragma. A este conducto se le conoce

    como igualador interno. En la figura 6.14 se muestra un

    dibujo de una vlvula con igualador interno. En algunos

    tipos de vlvulas, la presin del evaporador tambin se

    aplica bajo el diafragma, a travs de los conductos de las

    varillas de empuje, adems del igualador interno.

    Figura 6.14 - Vlvula con igualador interno.

    Igualado Externo

    Tal como se mencion antes, cuando existe cada de

    presin a travs del evaporador, la presin que debe

    actuar bajo el diafragma es la de la salida del evaporador;

    por lo que una vlvula con igualador interno no operara

    satisfactoriamente, como se explicar ms adelante. Las

    vlvulas que se utilizan en estos casos, son vlvulas con

    igualador externo. Como se puede apreciar en la figura

    6.15, en este tipo de vlvulas el igualador no comunica al

    diafragma con la entrada del evaporador, sino que este

    conducto se saca del cuerpo de la vlvula mediante una

    conexin, la cual generalmente es de " flare. Adems, es

    necesario colocar empaques alrededor de las varillas de

  • 61

    Vlvulas de Thermo Expansin

    empuje, para aislar completamente la parte inferior del

    diafragma de la presin a la entrada del evaporador. Una

    vez instalada la vlvula, esta conexin se comunica a la

    lnea de succin mediante un tubo capilar, para que la

    presin que acte debajo del diafragma, sea la de la salida

    del evaporador.

    Figura 6.15 - Vlvula de termo expansin con igualador externo.

    Una cada de presin se traduce en una cada de tempe-

    ratura. Si la cada de presin provoca en el evaporador una

    cada de temperatura mayor de 2 C en el rango de aire

    acondicionado, de 1 C en temperatura media y de 0.5 C

    en baja temperatura, cuando se est utilizando una vlvula

    con igualador interno, esto mantendr a la vlvula en una

    posicin restringida, reduciendo la capacidad del sistema.

    En estos casos se debe de utilizar una vlvula con iguala-

    dor externo.

    El evaporador deber estar diseado o seleccionado

    conforme a las condiciones de operacin; la vlvula de

    termo expansin debe ser seleccionada y aplicada de

    acuerdo a lo que se ha visto.

    Para explicar lo anterior, veamos qu sucede realmente

    en un evaporador alimentado por una vlvula de termo

    expansin con igualador interno, donde existe una cada

    de presin medible de 10 psig, como se muestra en la

    figura 6.16. La presin en el punto "C" es 33 psig o sea, 10

    psi menos que en la salida de la vlvula, punto "A"; sin

    embargo, la presin de 43 psig en el punto "A" es la presin

    que est actuando en la parte inferior del diafragma en la

    direccin de cierre. Con el resorte de la vlvula ajustado a

    una compresin equivalente a un sobrecalentamiento de

    6C o a una presin de 10 psig, la presin requerida arriba

    del diafragma para igualar las fuerzas es de (43 + 10) 53

    psig. Esta presin corresponde a una temperatura de

    saturacin de -2C. Es evidente que la temperatura del

    refrigerante en el punto "C" debe ser -2C, si es que la

    vlvula ha de estar en equilibrio. Puesto que la presin en

    este punto es de slo 33 psig y la temperatura de satura-

    cin correspondiente es de -12C, se requiere un sobreca-

    lentamiento de (-2) - (-12) o sea, de 10C para abrir la

    vlvula. Este alto sobrecalentamiento de 10C requerido

    para abrir la vlvula, hace necesario utilizar ms superficie

    del evaporador para producir este gas refrigerante sobre-

    calentado. Por lo tanto, se reduce la cantidad de superficie

    del evaporador, disponible para la absorcin de calor

    latente de evaporacin del refrigerante; producindose

    una insuficiencia de refrigerante, antes de alcanzar el

    sobrecalentamiento requerido.

    Puesto que la cada de presin a travs del evaporador, la

    cual caus esta condicin de sobrecalentamiento eleva-

    do, aumenta con la carga debido a la friccin, este efecto

    de "restriccin" o "insuficiencia" aumenta cuando la

    demanda sobre la capacidad de la termo vlvula es

    mayor.

    Usos del Igualador Externo

    A fin de compensar una cada de presin excesiva a travs

    del evaporador, la vlvula de termo expansin tiene que

    ser del tipo con igualador externo, con la lnea del igualador

    conectada ya sea en el evaporador en un punto ms all

    de la mayor cada de presin, o en la lnea de succin,

    junto al bulbo remoto del lado del compresor. En general,

    y como un mtodo prctico, la lnea del igualador deber

    conectarse a la lnea de succin a la salida del evaporador.

    Si se usa una vlvula de termo expansin del tipo con

    igualador externo, con la lnea del igualador conectada a

    la lnea de succin, se ejercer la verdadera presin de la

    salida del evaporador debajo del diafragma de la termo

    vlvula. Las presiones de operacin sobre el diafragma de

    la vlvula, ahora estn libres de cualquier efecto de cada

    de presin a travs del evaporador, y la termo vlvula

    responder al sobrecalentamiento del gas refrigerante

    que sale del evaporador.

    Cuando existen las mismas condiciones de cada de

    presin en un sistema con una vlvula de termo expansin,

    la cual tiene la caracterstica de igualador externo (ver

    figura 6.17), existe la misma cada de presin a travs del

    Figura 6.16 - Vlvula de termo expansin con ingualador interno en un

    evaporador con una cada de presin de 10 psi. R-22.

  • 62

    Vlvulas de Thermo Expansin

    evaporador; sin embargo, la presin abajo del diafragma

    es ahora la misma que a la salida del evaporador, punto

    "C", es decir, 33 psig. La presin requerida arriba del

    diafragma para el equilibrio es de 33 + 10, o sea 43 psig.

    Esta presin de 43 psig, corresponde a una temperatura

    de saturacin de -7C y el sobrecalentamiento requerido

    ahora es de (-7) - (-12) = 5. El uso de un igualador externo

    ha reducido el sobrecalentamiento de 10 a 5. Por lo

    tanto, la capacidad de un sistema con un evaporador que

    presenta una cada de presin considerable, se incremen-

    tar mediante el uso de una vlvula de termo expansin

    con igualador externo, en comparacin con el uso de una

    vlvula igualada internamente.

    Cuando la cada de presin a travs de un evaporador

    excede los lmites previamente definidos, o cuando se

    utiliza un distribuidor de refrigerante a la entrada del

    evaporador, la vlvula de termo expansin deber tener la

    caracterstica con igualador externo, para un mejor des-

    empeo.

    Hasta este momento, los diagramas utilizados en esta

    seccin han mostrado la vlvula de termo expansin del

    tipo de una sola salida. Aunque un evaporador de circuitos

    mltiples en s, puede no tener una cada de presin

    excesiva, el dispositivo usado para obtener la distribucin

    del lquido, introducir una cada de presin que limitar la

    accin de la termo vlvula sin igualador externo, porque el

    distribuidor est instalado entre la salida de la vlvula y la

    entrada del evaporador, figura 6.18.

    Aplicacin del Igualador Externo

    La temperatura del evaporador y el refrigerante utilizado

    determinan el nivel de cada de presin, con el que una

    vlvula con igualador interno puede funcionar sin proble-

    mas. Debido a que existe un desacuerdo general sobre

    este punto, las siguientes recomendaciones pueden usar-

    se como una gua:

    1. Se requiere una vlvula de termo expansin con iguala-

    dor externo, cuando un evaporador est sujeto a una cada

    de presin mayor de 3 psi en aplicaciones de alta tempe-

    ratura, 2 psi en aplicaciones de temperatura media y 1 psi

    en aplicaciones de baja temperatura.

    2. Cuando se use un distribuidor de refrigerante, siempre

    utilice una vlvula con igualador externo . Dependiendo de

    la marca, tamao y nmero de salidas, la cada de presin

    a travs del distribuidor slo puede estar en el rango de 5

    a 30 psi.

    3. En general, se debe instalar una vlvula con igualador

    externo, cuando la cada de presin entre la entrada del

    evaporador y la lnea de succin, donde est ubicado el

    bulbo, exceda los valores mximos mostrados en la tabla

    6.19. En esta tabla, se puede observar que al disminuir la

    temperatura de evaporacin, tambin disminuye la mxi-

    ma cada de presin que se tolera entre la salida de la

    vlvula y la ubicacin del bulbo, sin una prdida de capa-

    cidad seria para la vlvula con igualador interno. Por

    supuesto que existen aplicaciones que empleen satisfac-

    toriamente el igualador interno cuando haya presente una

    cada de presin alta, pero esto tendra que ser verificado

    por pruebas de laboratorio. Los requerimientos generales

    para la mayora de los sistemas instalados en el campo se,

    cubren adecuadamente con las recomendaciones de la

    tabla 6.19.

    Figura 6.17 - Vlvula de termo expansin con igualador externo en un

    evaporador con una cada de presin de 10 psi con R-22.

    Figura 6.18 - Vlvula de termo expansin con distribuidor de refrige-

    rante usado con R-12.

    Refrigerante

    Temp. de Evaporacin - C

    4 -7 -18 -30 -40

    Cada de Presin - PSI

    12, 500, 134a 2.0 1.5 1.0 0.75 0.5

    502 3.0 2.5 1.75 1.25 1.0

    22, 717 3.0 2.0 1.5 1.0 0.75

    Tabla 6.19 - Mximas cadas de presin para vlvula de termo

    expansin con igualador interno.

    Ubicacin del Igualador Externo

    Como se mencion anteriormente, la lnea del igualador

    externo deber instalarse en la lnea de succin, ms all

    del punto de mayor cada de presin. Puesto que puede

    ser difcil determinar este punto, como regla general,

    es ms seguro conectar la lnea del igualador externo en

  • 63

    Vlvulas de Thermo Expansin

    la lnea de succin a la salida del evaporador, junto al bulbo

    remoto, del lado del compresor (ver figuras 6.17 y 6.18).

    De esta forma, la temperatura del bulbo no se ver

    afectada por la pequea cantidad de refrigerante que

    pueda estar presente en la lnea del igualador, en caso de

    una pequea fuga por el empaque de las varillas de

    empuje. Cuando se instala en este punto, se evitar

    cualquier efecto de cada de presin entre la salida de la

    vlvula y la lnea de succin. Cuando se conecte el

    igualador externo a una lnea de succin horizontal, siem-

    pre se debe hacer en la parte superior, para evitar acumu-

    lacin de aceite en la lnea del igualador.

    Cuando se sabe que la cada de presin a travs del

    evaporador, est dentro de los lmites definidos en la tabla

    6.19, se permite instalar la conexin del igualador externo

    en uno de los dobleces de retorno, a la mitad del evapo-

    rador. Tal ubicacin del igualador, proporcionar un con-

    trol ms suave de la vlvula, particularmente cuando la

    vlvula de termo expansin se usa en conjunto con un

    regulador de presin del evaporador. Sin embargo, en

    todos los casos donde se instale cualquier tipo de vlvula

    de control en la lnea de succin, la conexin del igualador

    externo NUNCA deber ubicarse despus de tal disposi-

    tivo, sino que deber conectarse del lado del evaporador

    de esa vlvula o control. Una conexin ubicada incorrec-

    tamente, interferir seriamente con la operacin eficiente

    de la vlvula de termo expansin.

    Una vlvula de tipo con igualador externo, no operar

    correctamente, si no va conectada a la lnea del igualador.

    Cuando se instale una vlvula con igualador externo

    conecte la lnea, NUNCA coloque un tapn en la conexin

    del igualador.

    En sistemas de evaporadores mltiples, donde cada

    evaporador es alimentado individualmente por una vlvula

    de termo expansin, los igualadores externos de esas

    vlvulas, NUNCA se deben unir en una lnea comn y

    conectarse a la lnea de succin principal. La lnea del

    igualador externo de cada vlvula, deber instalarse en un

    punto donde los cambios de presin no afecten el funcio-

    namiento de esa vlvula, como se muestra en la figura

    6.20. Si las lneas de succin desde la salida de cada

    evaporador hasta la succin principal, son muy cortas,

    entonces se recomienda conectar las lneas del igualador

    al cabezal de succin de su respectivo evaporador.

    Si en la situacin anterior, el compresor cuenta con control

    de capacidad, entonces puede hacerse una excepcin y

    las lneas de los igualadores de cada vlvula pueden unirse

    en una lnea comn, y conectarse a la succin principal,

    como se muestra en la figura 6.21. Las vlvulas de

    solenoide instaladas antes de las vlvulas de expansin,

    estn conectadas elctricamente al sistema de control de

    capacidad del compresor, de tal manera que conforme se

    va reduciendo la capacidad del compresor, estas se van

    desenergizando, quedando en operacin nicamente las

    necesarias de acuerdo al porcentaje de capacidad a que

    est operando el compresor. Al incrementarse la capaci-

    Figura 6.20 - Ubicacin correcta de los igualadores externos en un

    sistema de mltiples evaporadores.

    dad del compresor, se van energizando las vlvulas de

    solenoide, permitiendo el paso de refrigerante a los otros

    evaporadores, como se muestra en la figura 6.21. Depen-

    diendo de los porcentajes de reduccin de capacidad y del

    nmero de evaporadores, se pueden hacer muchos arre-

    glos y combinaciones a este sistema.

    En la figura 6.22, se muestra otra variante de este mtodo.

    Dos vlvulas de termo expansin con sus respectivos

    distribuidores, alimentan un solo evaporador. Cada circui-

    to del evaporador est alimentado por dos circuitos de los

    distribuidores (uno de cada distribuidor). Las vlvulas de

    solenoide estn conectadas al sistema de modulacin de

    capacidad del compresor, y son accionadas elctricamen-

    te al variar ste.

    Habr algunos casos en que la lnea del igualador externo,

    est conectada en alguna de las vueltas del centro del

    serpentn o en la entrada del evaporador. Esto lo determi-

    nar el fabricante del evaporador o de la unidad, y es

    solamente el resultado de pruebas operacionales, bus-

    cando una posicin donde la vlvula tenga un mejor control

    Figura 6.21 - Instalacin recomendada en sistemas de evaporadores

    mltiples, cuando el compresor cuenta con control de capacidad.

  • 64

    Vlvulas de Thermo Expansin

    La lnea de succin debe limpiarse completamente, antes

    de sujetar el bulbo en su lugar. Cuando la lnea de succin

    es de fierro, es aconsejable pintarla con pintura de alumi-

    nio, para reducir cualquier corrosin futura o contacto

    deficiente con la lnea. En tuberas de succin menores de

    7/8" de dimetro, hay relativamente poca diferencia en

    donde se monte el bulbo alrededor de la circunferencia,

    puesto que la temperatura en cualquier posicin es casi la

    misma. Generalmente, la posicin preferida en lneas

    pequeas, es la parte superior como se muestra en la

    figura 6.23; o sea, en el 12 del reloj. En lneas de succin

    de 7/8" a 1-5/8" de dimetro, puede haber ocasionalmente

    alguna variacin en la temperatura alrededor de la circun-

    ferencia, por lo que por resultados experimentales, el

    bulbo deber instalarse en la posicin cercana al 10 o al 2

    del reloj, tal como se ilustra en la figura 6.24. En lneas de

    succin mayores de 2" de dimetro, se recomienda insta-

    lar el bulbo en una posicin aproximada al 4 al 8 del reloj,

    tal como se muestra en la figura 6.25.

    En realidad, ms importante que la ubicacin fsica del

    bulbo alrededor de la tubera es el contacto trmico entre

    el bulbo y la lnea de succin; as como el diseo de la

    Figura 6.23 - Ubicacin del bulbo remoto en lneas de succin y

    menores de 7/8" de dimetro.

    Figura 6.24 - Ubicacin del bulbo remoto en lneas de succin de

    7/8" a 1-5/8" de dimetro.

    Figura 6.25 - Ubicacin del bulbo remoto en lneas de succin mayores

    de 2" de dimetro.

    Figura 6.22 -Un solo evaporador alimentado por dos VTE cuando el

    compresor cuenta con control de capacidad.

    y que sea ms eficiente. No deber intentarse hacer esto

    al ensamblar un sistema en el campo.

    Ubicacin del Bulbo Remoto

    Puesto que el funcionamiento del evaporador depende

    grandemente del buen control de la vlvula de termo

    expansin, y este buen control de la vlvula depende de la

    respuesta a los cambios de temperatura del gas que sale

    del evaporador, se debe tener mucho cuidado con los

    tipos de bulbos remotos y su colocacin. La buena retroa-

    limentacin de la temperatura del gas de succin es vital,

    para que la vlvula de termo expansin mantenga ese

    control. La ubicacin del bulbo remoto es tan importante

    como la seleccin de la vlvula adecuada; de otra forma,

    afectar de manera adversa la operacin de la vlvula.

    Existen dos formas de instalar los bulbos remotos: me-

    diante abrazaderas o en termopozos, siendo ms comn

    la primera.

    A continuacin se dan algunas recomendaciones de insta-

    lacin del bulbo remoto mediante abrazaderas. El bulbo

    debe sujetarse firmemente a la lnea de succin, lo ms

    cerca posible de la salida del evaporador, en un tramo

    horizontal. Si se usa ms de una termo vlvula en evapo-

    radores adyacentes o secciones de evaporadores, aseg-

    rese que el bulbo remoto de cada vlvula est aplicado a

    la lnea de succin del evaporador alimentado por esa

    vlvula. (Ver figura 6.20).

  • 65

    Vlvulas de Thermo Expansin

    tubera de succin. Asegrese de fijar bien las abrazade-

    ras, de modo que el bulbo remoto haga buen contacto con

    la lnea de succin, sin apretar en exceso para no daar el

    bulbo. Nunca se debe instalar el bulbo en la parte inferior

    de la lnea de succin; es decir, a las 6 en punto del reloj,

    porque en esta ubicacin puede sentir la temperatura del

    aceite, el cual fluye por el fondo de la lnea horizontal y su

    temperatura puede ser diferente que la del gas, lo que

    ocasionar que la vlvula opere errticamente. Si el bulbo

    se coloca fuera del espacio refrigerado, se requiere

    proteccin adicional de la temperatura ambiente. Si es

    necesario proteger al bulbo remoto del efecto de una

    corriente de aire, despus de fijarlo con las abrazaderas

    en la lnea, utilice un material aislante que no absorba agua

    con temperaturas del evaporador arriba de 0C. Para

    temperaturas menores de 0C, se sugiere emplear corcho

    o algn material similar sellante contra la humedad, para

    prevenir la acumulacin del hielo en la ubicacin del bulbo.

    No se recomienda el uso de fieltro. Cuando el bulbo se

    vaya a ubicar bajo el nivel de agua o salmuera en un

    serpentn sumergido, utilice un material a prueba de agua

    que no requiera calentarse arriba de 50C al aplicarlo, esto

    para proteger el bulbo remoto y el tubo del bulbo. Nunca

    aplique calor cerca de la ubicacin del bulbo sin antes

    retirarlo.

    Debe asegurarse tambin que el tramo de la lnea de

    succin donde va ubicado el bulbo, tenga una ligera

    pendiente para que haya un libre drenaje. De la misma

    manera, el bulbo no debe ubicarse donde exista una

    trampa en la lnea de succin. Si el evaporador o varios

    evaporadores estn instalados en un nivel ms alto que el

    compresor, existen dos maneras de hacer el arreglo de la

    tubera, como se muestra en la figura 6.26. Si el sistema

    cuenta con un control de vaciado del evaporador por

    medio del uso de una vlvula solenoide (pump down), se

    puede conectar la lnea de succin directamente abajo del

    compresor, sin la trampa. Si no se cuenta con el control de

    vaciado, la lnea de succin deber tener una trampa

    despus del bulbo, antes de subir verticalmente a otra

    trampa invertida, aproximadamente a la misma altura del

    evaporador. Esto es con el objeto de evitar que el refrige-

    rante o el aceite drenen hacia el compresor por gravedad

    durante los ciclos de paro. Esto no evita que durante los

    ciclos de paro el refrigerante abandone el evaporador y se

    condense en el compresor, si ste o la lnea de succin

    estn a ms baja temperatura.

    Cuando los evaporadores estn por abajo del nivel del

    compresor, deber hacerse una trampa antes de subir

    verticalmente, y la conexin a la lnea de succin principal

    deber ser por la parte de arriba, como se muestra en la

    figura 6.22. Cuando hay evaporadores arriba y abajo del

    compresor, el arreglo de la tubera deber hacerse, de tal

    manera que el flujo de una vlvula no afecte al bulbo de

    otra vlvula, como se indica en la figura 6.27.

    Figura 6.26 - Ubicacin correcta del bulbo y arreglo de la tubera

    cuando el evaporadore est por encima del nivel del compresor.

    Figura 6.28 - Ubicacin del bulbo remoto en un termopozo.

    Termopozo Para Bulbo Remoto

    Cuando se quiera incrementar la sensibilidad del bulbo

    remoto a un cambio en la temperatura del gas refrigerante

    proveniente del evaporador, puede ser necesario utilizar

    un termopozo para el bulbo remoto. Esto es particular-

    mente cierto para instalaciones compactas e instalaciones

    con lneas de succin grandes (2-1/8" dimetro ext. o ms

    grandes). Los termopozos para bulbo remoto debern

    usarse: (1) cuando se desean sobrecalentamientos muy

    bajos y (2) cuando el calor por conveccin de un cuarto

    caliente puede influenciar el bulbo remoto. (Ver figura

    6.28).

    Figura 6.27 - Ubicacin correcta de los bulbos y arreglo de la tubera

    cuando hay evaporadores arriba y abajo del nivel del compresor.

  • 66

    Vlvulas de Thermo Expansin

    Fluctuacin (Oscilacin o Cicleo)

    En muchas instalaciones existe la posibilidad de una

    condicin llamada FLUCTUACION, que es una variacin

    continua en la cantidad de refrigerante alimentado por la

    vlvula. Primero no alimenta suficiente, y despus, alimen-

    ta demasiado.

    Cuando existe un solo compresor y un solo evaporador en

    el sistema, la fluctuacin provoca una variacin tanto en la

    presin de succin como en el sobrecalentamiento. Cuando

    en un sistema con un solo compresor y varios evaporado-

    res, si el compresor tiene control de capacidad, puede

    resultar una fluctuacin que se detecta a travs de la

    variacin en la temperatura del bulbo. Normalmente, slo

    hay un ligero cambio en la presin de succin o ninguno.

    La fluctuacin puede resultar de uno o varios factores

    relacionados con el diseo del sistema, la instalacin o el

    equipo. Algunas de las causas que pueden inducir una

    condicin de fluctuacin son: grandes variaciones en la

    presin de descarga, cambios rpidos en la carga del

    evaporador, humedad o ceras suficientes para tapar la

    vlvula o una deficiente distribucin de refrigerante.

    Una razn para que se presente una fluctuacin, y quizs

    la ms importante, es que todos los evaporadores tienen

    un tiempo de retardo. El diseo bsico del serpentn hace

    que algunos evaporadores sean ms susceptibles que

    otros a este problema. Algunos evaporadores tienen un

    trayecto muy corto y el refrigerante fluye a travs de ellos

    en unos cuantos segundos. Otros tienen una trayectoria

    muy larga, requirindose varios minutos para que el refri-

    gerante fluya a travs de ellos. Durante este intervalo, la

    vlvula de termo expansin tericamente est fuera de

    control, porque est alimentando en la entrada del evapo-

    rador, pero controlando de la temperatura del bulbo a la

    salida. Es casi como decir que est tratando de controlar

    algo que ya ha sucedido (figura 6.29).

    Desafortunadamente, se ha vuelto una prctica comn

    decir que la vlvula de termo expansin es la que flucta

    u oscila. Deberamos decir que es el sistema el que est

    fluctuando y oscilando, puesto que la causa no es la vlvula

    de termo expansin sola, sino una combinacin de mu-

    chos factores en el sistema.

    Figura 6.29 - Una de las causas ms comunes de la fluctuacin: el

    tiempo de retardo.

    Con la fluctuacin, cada vez que la vlvula abre, baja el

    sobrecalentamiento, aumenta el flujo en la succin y se

    puede regresar lquido al compresor. Cuando la vlvula

    modula y cierra, aumenta el sobrecalentamiento, baja la

    presin de succin y no se alimenta suficiente refrigerante

    al evaporador. Es obvio que la fluctuacin continua en la

    presin de succin, reduce la eficiencia del sistema.

    La magnitud de la fluctuacin est influenciada por:

    1. Longitud y dimetro de los circuitos.

    2. Carga por circuito.

    3. Velocidad del refrigerante.

    4. Distribucin de aire sobre el evaporador.

    5. Ubicacin de la vlvula y el bulbo.

    6. Capacidad de la vlvula vs. la carga.

    7. El tipo de carga del elemento de poder.

    La fluctuacin u oscilacin puede eliminarse o reducirse, si

    se toman las siguientes precauciones:

    1. Disee o seleccione el evaporador con un paso de

    refrigerante tan corto como sea posible, consistente

    con buena transferencia de calor.

    2. Seleccione la ubicacin de la vlvula y el bulbo que sean

    ms favorables.

    3. Seleccione las vlvulas que tengan la capacidad ms

    favorable con relacin a la carga.

    4. Seleccione la carga adecuada del elemento de poder.

    Operacin a la Capacidad Reducida

    La vlvula de termo expansin convencional es un regula-

    dor de operacin directa auto contenido, el cual no tiene

    integrados ningunos factores de anticipacin o compensa-

    cin. Como tal, es susceptible a la fluctuacin, por causas

    que son peculiares tanto al diseo de la vlvula, como al

    diseo de los sistemas a los cuales se aplica.

    La relacin de flujo ideal de una vlvula de termo expan-

    sin, requerira de una vlvula con un balance dinmico

    perfecto, capaz de respuesta instantnea a cualquier

    cambio en la proporcin de la evaporacin (anticipacin),

    y con un medio de evitar que la vlvula sobrepase el punto

    de control debido a la inercia (compensacin). Con estas

    caractersticas, una termo vlvula estara en fase con la

    demanda del sistema todo el tiempo, y no ocurrira la

    fluctuacin.

    Supongamos que hay un aumento en la carga, causando

    que incremente el sobrecalentamiento del gas de succin.

    El intervalo de tiempo entre el instante en que el bulbo

    siente este aumento de sobrecalentamiento, provocando

    que se mueva la aguja de la vlvula en la direccin de abrir,

    permite que el sobrecalentamiento del gas de succin

    aumente an ms.

    En respuesta a lo anterior, la vlvula sobrepasa el punto de

    control y alimenta ms refrigerante hacia el evaporador del

    que puede ser evaporado por la carga, con lo que disminuye

    el sobrecalentamiento y llega refrigerante lquido a la lnea

    de succin, con el riesgo de pasar al compresor. Nueva-

    mente, hay un tiempo de retardo entre el instante en que

  • 67

    Vlvulas de Thermo Expansin

    el bulbo detecta el refrigerante lquido y que la vlvula

    responde, movindose en la direccin de cierre. Durante

    este tiempo, la vlvula contina sobrealimentando al eva-

    porador. As pues, cuando la vlvula se mueve en la

    direccin de cierre, nuevamente sobrepasar el punto de

    control y permanecer en una posicin casi cerrada, hasta

    que la mayora del refrigerante lquido haya dejado el

    evaporador. El siguiente tiempo de retardo antes que la

    vlvula abra, permite que el sobrecalentamiento del gas

    de succin aumente de nuevo ms all del punto de

    control. Este ciclo, que es autopropagante, contina repi-

    tindose. La experiencia ha demostrado que una termo

    vlvula est ms expuesta a fluctuar en condiciones de

    baja carga, cuando la aguja de la vlvula est cerca del

    asiento. Generalmente, se piensa que esto se debe a un

    desbalance entre las fuerzas que operan la vlvula.

    Adicional a las tres fuerzas principales que operan una

    vlvula de termo expansin, la diferencia de presin a

    travs del puerto de la vlvula, acta contra el rea del

    puerto y, dependiendo de la construccin de la vlvula,

    tiende a forzarla a que abra o a que cierre. Cuando opera

    con la aguja cerca del asiento, ocurrir lo siguiente.

    Con la vlvula cerrada, tenemos presin de lquido sobre

    el lado de entrada de la aguja y presin del evaporador

    sobre la salida. Cuando la vlvula comienza a abrir,

    permitiendo que se lleve a cabo el flujo, la velocidad a

    travs de la garganta de la vlvula, provocar un punto de

    ms baja presin en la misma, aumentando la diferencia

    de presin a travs de la aguja y del asiento. Este repentino

    incremento en el diferencial de presin que acta sobre el

    rea del puerto, tender a forzar la aguja de la vlvula

    hacia el asiento. Cuando la vlvula abre de nuevo, ocurre

    el mismo tipo de accin y la aguja golpetea contra el

    asiento a una frecuencia muy rpida. Este tipo de fenme-

    no es ms frecuente con vlvulas ms grandes; ya que la

    fuerza debida al diferencial de presin, se ve incrementada

    con reas de puertos ms grandes.

    Hemos visto que una vlvula de termo expansin puede

    fluctuar, debido a la falta de las caractersticas de anticipa-

    cin y compensacin, y a un desbalance en las fuerzas de

    equilibrio, en el extremo inferior de la carrera de la aguja.

    Sabemos por experiencia, que una vlvula de termo

    expansin, cuando se selecciona y aplica inteligentemen-

    te, contrarresta estos factores y opera virtualmente sin

    fluctuar, sobre un rango bastante amplio de cargas.

    Generalmente, una vlvula de termo expansin operar

    satisfactoriamente hasta algo as como abajo del 50% de

    su capacidad nominal; pero, nuevamente, esto depende

    del diseo del evaporador y de la tubera, dimetro y

    longitud de los circuitos del evaporador, la velocidad del

    refrigerante, el flujo del aire sobre el evaporador y los

    cambios rpidos en la carga. Nada causar que una termo

    vlvula flucte tan rpidamente, que una alimentacin

    desigual de los circuitos paralelos por el distribuidor, o una

    carga desigual de aire a travs del evaporador.

    Tipos de Cargas del Bulbo Remoto

    Habr ocasiones en que el tcnico de servicio en refrige-

    racin, tenga que enfrentarse a situaciones donde la

    vlvula de termo expansin no opere adecuadamente

    porque haya sido mal seleccionada, y haya que reempla-

    zarla por el modelo correcto. Cmo se debe proceder?

    Es de primordial importancia que los tcnicos sepan

    escoger el reemplazo correcto, y un punto importante, es

    el tipo de carga del bulbo. Para esto, es necesario estar

    familiarizado con los diferentes tipos de cargas en el

    elemento de poder. (El elemento de poder consta de: el

    bulbo, el tubo capilar y la parte superior del diafragma).

    Como se mencion anteriormente, la funcin principal de

    una vlvula de termo expansin, es controlar el sobreca-

    lentamiento del gas refrigerante a la salida del evaporador.

    Pero hay varios tipos de vlvulas y varios tipos de cargas,

    cada una con su propio uso especfico. Entender la carga

    del elemento de poder y cmo afecta la presin en el

    diafragma, es bsico para un buen servicio. Existen varios

    tipos bsicos de cargas de uso comn en la actualidad, las

    cuales pueden resumirse en cuatro tipos generales:

    1. La Carga Lquida. Aqu, el elemento de poder est

    cargado con el mismo tipo de refrigerante que contiene

    el sistema donde se est usando la vlvula.

    2. La Carga Gaseosa. Es una carga lquida limitada.

    El elemento de poder contiene el mismo tipo de refrige-

    rante que el sistema, pero en una cantidad menor que

    la carga lquida.

    3. La Carga Cruzada. El elemento de poder est cargado

    con un refrigerante diferente al que contiene el sistema

    donde est instalada la vlvula. Puede ser lquida o

    gaseosa.

    4. La Carga de Adsorcin. El elemento de poder contie-

    ne una carga cruzada gaseosa, y adems, se utiliza

    algn tipo de adsorbente.

    La Carga Lquida

    En este tipo de carga, el elemento de poder contiene el

    mismo refrigerante que el sistema en el cual se est

    usando la vlvula. Cuando se fabrica la vlvula, el refrige-

    rante se introduce al bulbo en forma lquida. El bulbo debe

    tener un volumen interno mayor, que el volumen combina-

    do de la cmara del diafragma y el tubo capilar.

    El elemento de poder con carga lquida convencional,

    ilustrado en la figura 6.30, incluye un bulbo de tamao

    suficiente, que contiene bastante lquido para asegurar

    que el punto de control est siempre en el bulbo. Con este

    tipo de carga, siempre habr algo de refrigerante en forma

    lquida en el bulbo, independientemente de su temperatu-

    ra y de que el capilar y la caja del diafragma estn llenos

    de lquido. Si esto no se da, y por alguna razn el bulbo se

    quedara sin lquido, slo contendra vapor y cuando cam-

    biara la temperatura, la presin de ese vapor cambiara

    muy levemente. Sin lquido, el bulbo pierde control.

    Si la temperatura del capilar o de la caja del diafragma se

    vuelve ms fra que la del bulbo, y algo de vapor se

  • 68

    Vlvulas de Thermo Expansin

    Figura 6.31 - Curvas de saturacin tpicas de una carga lquida.

    llenar el evaporador, antes que el bulbo se enfre para

    regular la vlvula y producir una temperatura de sobreca-

    lentamiento al gas de succin. Frecuentemente ocurren

    regresos de lquido y posible dao al compresor. La

    sobrealimentacin al arranque, tambin provoca una alta

    carga de presin al compresor. Las posibilidades de

    sobrecarga del motor y de una consecuente quemadura,

    son muy posibles .

    Las vlvulas de termo expansin con cargas lquidas, se

    usan normalmente cuando prevalece en el evaporador un

    rango de temperatura extremadamente estrecho o limita-

    do, una condicin fuera del alcance de otras cargas de

    bulbo.

    Las cargas lquidas tienen ventajas y desventajas.

    Las ventajas son: obviamente que el control del flujo

    siempre estar en el bulbo, sin importar la ubicacin o

    temperatura del cuerpo de la vlvula y la caja del diafrag-

    ma.

    Las desventajas son: la vlvula abre demasiado en elarranque, con las posibles consecuencias ya menciona-das; el sobrecalentamiento durante el arranque es bajo onulo. Una ubicacin inadecuada del bulbo, puede causarque la vlvula abra durante el ciclo de paro; el sobrecalen-tamiento aumente a bajas temperaturas del evaporador yla presin de succin disminuya muy lentamente despusdel arranque. Las vlvulas con carga lquida convencionalno tiene caractersticas antifluctuantes.

    La Carga Gaseosa

    En una vlvula de termo expansin con carga gaseosa, el

    elemento de poder contiene el mismo tipo de refrigerante

    que el sistema donde se utiliza la vlvula, slo que la

    cantidad de lquido est limitada, de tal manera, que a

    cierta temperatura del bulbo remoto, la pequea cantidad

    de lquido en su interior se habr evaporado. Cuando esto

    sucede, toda la carga se convierte en un vapor saturado,

    condensa en cualquiera de los dos, siempre habr sufi-

    ciente refrigerante lquido en el bulbo para asegurar el

    control en ese punto. De esta manera, la presin del

    elemento de poder es siempre la presin de saturacin

    correspondiente a la temperatura del bulbo. Este factor es

    extremadamente importante en aplicaciones de baja tem-

    peratura.

    Si graficamos los valores de presin vs. la temperatura,

    puesto que el refrigerante es el mismo en el bulbo que en

    el evaporador, las curvas seran idnticas y quedaran una

    sobre otra, como se muestra en la figura 6.31. Estas

    curvas cuando se aplican a un sistema en operacin,

    indican que siempre habr una relacin directa a travs del

    diafragma en los cambios de presin del bulbo y los

    cambios de presin del evaporador. Cuando el compresor

    se detiene, la presin del evaporador sube inmediatamen-

    te, antes que la del bulbo y la vlvula se cierra, puesto que

    la presin del evaporador vence a la presin del bulbo.

    Durante el ciclo de paro, cuando el evaporador y el bulbo

    tienen la misma temperatura, sus presiones tambin son

    iguales y entonces la fuerza del resorte cierra la vlvula.

    Si debido a condiciones adversas del ambiente se eleva la

    temperatura del bulbo ms que la del evaporador, hasta

    un punto donde se contrarresta la fuerza del resorte,

    la vlvula abrir y alimentar refrigerante al evaporador.

    Esto puede sobrecargar el compresor y causar una inun-

    dacin al arranque.

    Cuando el compresor arranca, la presin de succin baja

    rpidamente, desbalanceado las presiones sobre el dia-

    fragma. La vlvula abre bastante porque la presin del

    bulbo es alta, ya que no ha bajado la temperatura del gas

    de succin. El resultado es una condicin que tiende a

    Figura 6.30 - En la termo vlvula con carga lquida el bulbo mantiene el

    control del elemento de poder.

  • 69

    Vlvulas de Thermo Expansin

    y cualquier incremento posterior en la temperatura del

    bulbo lo convierte en un gas sobrecalentado y, puesto que

    un gas se comprime, la presin ejercida por ste se ver

    limitada.

    Por lo tanto, en una vlvula con carga gaseosa, la presinmxima que puede desarrollarse sobre la parte superiordel diafragma, est limitada por la cantidad de carga en elbulbo remoto.

    Mientras la temperatura del bulbo est debajo del punto deevaporacin completa, la presin sigue la curva de satura-cin igual que en la carga lquida (figura 6.32). Cuando latemperatura del bulbo alcanza ese punto, el lquido seevapora completamente. Ms all de ese punto, la tempe-ratura del vapor aumenta y se sobrecalienta, limitando lapresin ejercida por el bulbo. A esto se le conoce comoefecto de Mxima Presin de Operacin (MOP, por sussiglas en ingls). Cuando se fabrica la vlvula, el puntodonde la carga se evapora completamente, puede variaren cualquier lugar a lo largo de la curva de saturacin. Elpunto MOP depende de cmo fue cargado inicialmente elbulbo, y dnde se va a utilizar la vlvula.

    Durante el ciclo de trabajo normal, la temperatura delbulbo est por debajo del punto limitante, y hay algo delquido