Componentes Clave en Sistemas de Refrigeración y su Funcionamiento

Componentes Clave en Circuitos de Refrigeración

Dispositivos de Expansión

Válvulas de Expansión por Flotador

Existen dos tipos principales según su ubicación y funcionamiento:

• Válvula de flotador de baja presión: Se instala en el lado de baja presión, ya sea en el evaporador o en la línea de aspiración del compresor. Cuando el nivel de refrigerante en su recipiente desciende, el flotador baja y abre el paso, permitiendo la entrada de más refrigerante hasta que se alcanza el nivel de regulación establecido, momento en el que vuelve a cerrar.
• Válvula de flotador de alta presión: Se coloca dentro del recipiente de líquido, en el lado de alta presión. A medida que el nivel de líquido aumenta, el flotador sube, abre la válvula y permite la circulación del fluido, que se expande al llegar al evaporador. Se emplean comúnmente en evaporadores que operan con una carga constante.

Válvulas de Expansión Electrónicas (VEE)

Las válvulas de expansión electrónicas (VEE) regulan el caudal de refrigerante en función del recalentamiento, de manera similar a las válvulas de expansión termostáticas (VET). Para ello, necesitan un medidor de temperatura y un medidor de presión conectados a un controlador electrónico. Este es el único sistema que permite obtener un caudal convenientemente regulado y un refrigerante correctamente recalentado a la salida de un evaporador sometido a grandes y rápidos cambios de carga frigorífica.

Ventajas de las VEE frente a las VET

• Precisión en la regulación: Regulan de forma muy precisa en evaporadores con gran variación de carga, manteniendo el sobrecalentamiento a la salida del evaporador constante.
• Ahorro energético: Pueden trabajar con sobrecalentamientos más bajos, precisos y constantes que las VET, lo que se traduce en un mayor ahorro de energía.
• Control avanzado: El motor de la válvula, accionado paso a paso y controlado por un microprocesador, puede realizar hasta 500 pasos en 1.5 mm, ofreciendo una respuesta rápida y exacta.
• Versatilidad: Una misma válvula es compatible con todos los refrigerantes no corrosivos, incluido el CO₂.
• Cierre total (solenoide integrado): Tienen capacidad de cierre total, lo que hace innecesaria la instalación de válvulas de solenoide adicionales para cortar el flujo de refrigerante al evaporador.
• Reversibilidad: La mayoría de los modelos son reversibles, es decir, insensibles a la dirección del flujo del refrigerante. Esto las hace muy prácticas en aplicaciones de bombas de calor y ciclos de desescarche, permitiendo reemplazar el uso de dos válvulas de expansión tradicionales. La capacidad de refrigeración es idéntica en ambas direcciones.
• Respuesta rápida: Tienen períodos máximos de reacción de tan solo 2 segundos.

Se recomienda su colocación en enfriadoras, bombas de calor y cámaras frigoríficas. Además, el controlador de la VEE a menudo integra otras funciones, como controlador de temperatura, control de la unidad condensadora, programador de desescarche y control de resistencias, válvulas y ventiladores del evaporador, haciendo innecesaria la utilización de controles adicionales.

Componentes de la Línea de Líquido y de Aspiración

Recipiente de Líquido

Se instala después del condensador y cumple dos funciones principales:

• Almacenar el refrigerante líquido sobrante para compensar las variaciones de volumen en el circuito.
• Asegurar un buen subenfriamiento. En caso de presencia de gases incondensables al final del condensador, estos se acumulan en la parte superior de este recipiente, garantizando que solo salga líquido hacia la válvula de expansión.

Filtro Deshidratador

Ubicado después del recipiente de líquido, tiene dos funciones clave:

• Eliminar la humedad del refrigerante mediante un material desecante (sales).
• Eliminar ácidos en el circuito mediante un material como el aluminio activado.

Este componente tiene una capacidad de absorción limitada y, por tanto, una vida útil. El visor de líquido suele indicar cuándo es necesario su reemplazo. Existen modelos de doble sentido para bombas de calor y versiones con o sin cartucho desechable.

Visor de Líquido

Se coloca después del filtro deshidratador y su propósito es doble:

• Controlar el caudal de refrigerante: Permite ver si hay burbujas en la línea de líquido, lo cual puede indicar una falta de refrigerante o una condensación deficiente.
• Controlar la humedad: Incluye un indicador que cambia de color en presencia de agua, alertando del riesgo de formación de hielo en la válvula de expansión.

Intercambiadores de Calor

Su función es recalentar el vapor que sale del evaporador antes de que llegue al compresor, utilizando el calor del líquido que sale del condensador. Esto logra dos objetivos simultáneamente:

• Se garantiza que no llegue ninguna partícula de líquido al compresor.
• Se subenfría el líquido que va hacia la válvula de expansión, aumentando la eficiencia del ciclo.

Generalmente, consisten en tubos concéntricos: por el interior circula la línea de líquido y por el exterior, en contracorriente, circula la línea de vapor a baja presión.

Componentes de Protección y Control Adicionales

Separador de Líquido (Acumulador de Succión)

El refrigerante en la línea de aspiración puede arrastrar líquido hacia el compresor, especialmente a gran velocidad. Dentro del separador, se aumenta la sección del tubo, reduciendo la velocidad del gas. Esto permite que el gas ascienda lentamente hacia el compresor mientras que las gotas de líquido se depositan en el fondo, desde donde se retornan de forma controlada al circuito para su evaporación.

Separador de Aceite

Su función es evitar que el aceite del compresor llegue al condensador y al resto del sistema. Asegura el retorno del aceite al cárter del compresor, lo que previene el agarrotamiento de sus partes móviles, alarga su vida útil y previene los peligrosos golpes de líquido (en este caso, de aceite).

Silenciadores

Son amortiguadores de vibraciones que se instalan en las tuberías para reducir el ruido y la fatiga del material. Existen dos tipos principales: los de muelles helicoidales y los silentblocks.