miércoles, 6 de diciembre de 2017

Sistema Chiller: Detencion y Solucion de fallas en Valvulas de Expansion Termica


En el siguiente texto se analizará la manera correcta de diagnosticar y solucionar problemas de un sistema con válvula de expansión térmica (TXV) para el control de flujo chiller

 Con la aparición del estándar mínimo 13 SEER, en enero de 2007, prácticamente todos los fabricantes de aire acondicionado tipo Split de uso residencial dejaron de diseñar equipos con medidores de flujo y, en su lugar, usaron válvulas de expansión térmica (TXV, por sus siglas en inglés) para regular la tasa de refrigerante que alimenta al evaporador    
                                                                                         
Las válvulas TXV hacen posible que el sistema use de manera más eficiente la energía ya que mantiene el evaporador más cerca del nivel de súper calor óptimo en todas las condiciones de operación

Además le permite al sistema una rápida disminución de la presión de succión en condiciones óptimas después de un ciclo de apagado

Funcionamiento y operación de las válvulas TXV


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

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


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

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

Cuando la temperatura del refrigerante que sale del evaporador se eleva por encima de su temperatura de saturación correspondiente a la presión del evaporador aumenta la presión en el bulbo remoto


Haciendo que la aguja de la válvula se mueva en la dirección “abrir” Por el contrario cuando la temperatura del gas refrigerante que sale del evaporador disminuye la presión en el bulbo remoto se hace menor y la aguja de la válvula se mueve en la dirección “cerrar”
El ajuste de fábrica del súper calor de la válvula TXV se hace con la aguja empezando a levantarse del asiento.

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

Detección y solución de fallas en las válvulas TXV
Hay tres modos principales de falla en una válvula TXV         
                                         
La válvula puede estar alimentando demasiado refrigerante (sobrealimentación) puede no estar alimentando suficiente refrigerante (subalimentación) o puede alternar de alimentar demasiado a muy poco (fluctuación)                                                                       A continuación discutiremos cada una de estas fallas en detalle:

Sobrealimentación
Ocurre cuando la cantidad de refrigerante que alimenta al evaporador es mayor a la que se puede evaporar                                         haciendo que el líquido refrigerante se devuelva al compresor 
                             
Los síntomas de sobrealimentación incluyen escarchado de la cubierta del compresor emisión de ruidos en el compresor bajo súper calor en el evaporador y presiones de succión normales o por encima del nivel normal

La inundación puede deberse a alguna de las siguientes causas

Compresor ineficiente o más pequeño de lo normal si la capacidad del compresor es baja la presión de succión será más alta de lo normal y el súper calor será bajo.
Si sospecha que este es el problema consulte con el fabricante del compresor

Ajuste de súper calor bajo                                        

En válvulas de ajuste externo gire el vástago en sentido de las manecillas del reloj para aumentar el súper calor

Humedad    

Cualquier residuo de agua en el sistema puede congelarse en la válvula TXV evitando que funcione adecuadamente       
                                      
Si cree que este es el caso instale un buen filtro secador para la línea de líquido   
También es recomendable instalar un indicador de humedad para la línea de líquido que le permita al técnico monitorear el nivel de humedad del sistema operativo

Suciedad o restos   
 
Cualquier material extraño que logre pasar el filtro de entrada puede quedarse alojado entre la aguja y el puerto de la válvula TXV, impidiendo que ésta se cierre adecuadamente
                                                          
De nuevo la recomendación es instalar un filtro secador en el sistema para evitar la circulación de suciedades y restos que pueden causar fallos en el funcionamiento del sistema

Goteo del asiento de la válvula TXV         
                                                                  
Si la aguja  y el puerto no están correctamente asentados el refrigerante líquido fluirá por la válvula lo cual no debería suceder

Al revisar la válvula pueden aparecer impurezas y restos     
                             
Si es así, la válvula TXV se puede limpiar y volver a poner en funcionamiento               
                                                                                            
Si al inspeccionar la válvula se ven daños en la aguja o el puerto causados por trefilación o erosión de la aguja la válvula debe ser reemplazada

Válvula más grande de lo normal           
                                                       
Asegúrese de que hayan instalado en el sistema la válvula especificada por el fabricante del equipo                                                           
Una válvula demasiado grande para la capacidad del sistema tenderá a alimentar en exceso

Posición incorrecta del bulbo              
                                                                           
Lo ideal es que el bulbo del elemento de potencia esté ubicado en una sección horizontal de la línea de succión inmediatamente después de la salida del evaporador    
                                                                               
Debe estar muy cerca de la conexión del ecualizador pero corriente arriba       
                                                                                                                           El bulbo debe estar sujeto con firmeza a la línea de succión para mantener un buen contacto térmico además el bulbo no debe recibir fuentes externas de calor

Para calcular el súper calor

Determine la presión de succión en la salida del evaporador.

Use una tabla de presión/temperatura para el refrigerante adecuado y determine la temperatura de saturación correspondiente a la presión

Mida la temperatura de la línea de succión en el lugar donde está ubicado el bulbo remoto

Ajuste del súper calor solamente para válvulas TXV de ajuste externo

Quite la tapa del asiento del fondo de la válvula, dejando expuesto el vástago de ajuste.

Gire el vástago en sentido de las manecillas del reloj para aumentar el súper calor -disminuye el flujo del refrigerante- .

Gire  el vástago en sentido contrario a las manecillas del reloj para disminuir el súper calor -el flujo del refrigerante aumenta

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