Os dispensadores capilares úsanse principalmente en aplicacións domésticas e comerciais pequenas onde a carga de calor no evaporador é algo constante.Estes sistemas tamén teñen un caudal de refrixerante máis baixo e normalmente usan compresores herméticos.Os fabricantes usan capilares pola súa sinxeleza e baixo custo.Ademais, a maioría dos sistemas que usan capilares como dispositivo de medición non precisan dun receptor de lado alto, o que reduce aínda máis os custos.
Os tubos capilares non son máis que tubos longos de pequeno diámetro e lonxitude fixa instalados entre o condensador e o evaporador.O capilar realmente mide o refrixerante desde o condensador ata o evaporador.Debido á gran lonxitude e ao pequeno diámetro, cando o refrixerante flúe por el, prodúcese a fricción do fluído e a caída de presión.De feito, a medida que o líquido subrefrixerado flúe desde o fondo do condensador a través dos capilares, parte do líquido pode ferver mentres experimenta estas caídas de presión.Estas caídas de presión traen o líquido por debaixo da súa presión de saturación á súa temperatura en varios puntos ao longo do capilar.Este parpadeo é causado pola expansión do líquido cando a presión baixa.
A magnitude do flash líquido (se o hai) dependerá do grao de superenfriamento do líquido do condensador e do propio capilar.Se se produce un flash de líquido, é desexable que o flash estea o máis preto posible do evaporador para garantir o mellor rendemento do sistema.Canto máis frío sexa o líquido do fondo do condensador, menos líquido se filtra polo capilar.O capilar adoita ser enrolado, atravesado ou soldado á liña de succión para un subenfriamento adicional para evitar que o líquido do capilar ferva.Dado que o capilar restrinxe e mide o fluxo de líquido ao evaporador, axuda a manter a caída de presión necesaria para que o sistema funcione correctamente.
O tubo capilar e o compresor son os dous compoñentes que separan o lado de alta presión do lado de baixa presión dun sistema de refrixeración.
Un tubo capilar difire dun dispositivo de medición da válvula de expansión en que non ten partes móbiles e non controla o sobrecalentamento do evaporador baixo ningunha condición de carga de calor.Mesmo en ausencia de pezas móbiles, os tubos capilares cambian o caudal a medida que cambia a presión do sistema do evaporador e/ou do condensador.De feito, só consegue unha eficiencia óptima cando se combinan as presións no lado alto e baixo.Isto débese a que o capilar funciona aproveitando a diferenza de presión entre os lados de alta e baixa presión do sistema de refrixeración.A medida que aumenta a diferenza de presión entre os lados alto e baixo do sistema, o fluxo de refrixerante aumentará.Os tubos capilares funcionan satisfactoriamente nunha ampla gama de caídas de presión, pero xeralmente non son moi eficientes.
Dado que o capilar, o evaporador, o compresor e o condensador están conectados en serie, o caudal no capilar debe ser igual á velocidade de bombeo do compresor.É por iso que a lonxitude e o diámetro calculados do capilar ás presións de evaporación e condensación calculadas son críticos e deben ser iguais á capacidade da bomba nas mesmas condicións de deseño.Demasiadas voltas no capilar afectarán á súa resistencia ao fluxo e despois afectarán ao equilibrio do sistema.
Se o capilar é demasiado longo e resiste demasiado, haberá restrición de fluxo local.Se o diámetro é demasiado pequeno ou hai demasiadas voltas ao enrolar, a capacidade do tubo será menor que a do compresor.Isto provocará unha falta de aceite no evaporador, o que provocará unha baixa presión de succión e un grave sobreenriquecido.Ao mesmo tempo, o líquido subrefrixerado volverá fluír ao condensador, creando unha cabeza máis alta porque non hai un receptor no sistema para manter o refrixerante.Con maior cabezal e menor presión no evaporador, o caudal do refrixerante aumentará debido á maior caída de presión a través do tubo capilar.Ao mesmo tempo, o rendemento do compresor diminuirá debido á maior relación de compresión e á menor eficiencia volumétrica.Isto obrigará ao sistema a equilibrarse, pero a maior altura e menor presión de evaporación pode provocar unha ineficiencia innecesaria.
Se a resistencia capilar é inferior á necesaria debido a un diámetro demasiado curto ou demasiado grande, o caudal do refrixerante será maior que a capacidade da bomba do compresor.Isto provocará unha alta presión do evaporador, un baixo sobrecalentamento e unha posible inundación do compresor debido ao exceso de subministración do evaporador.O subarrefriamento pode caer no condensador, provocando unha baixa presión de cabeza e mesmo a perda do selo líquido na parte inferior do condensador.Esta baixa cabeza e a presión do evaporador máis alta que o normal reducirá a relación de compresión do compresor, resultando nunha alta eficiencia volumétrica.Isto aumentará a capacidade do compresor, que se pode equilibrar se o compresor pode manexar o alto fluxo de refrixerante no evaporador.Moitas veces ocorre que o refrixerante desborda o compresor, o que fai que o compresor falle.
Polos motivos enumerados anteriormente, é importante que os sistemas capilares teñan unha carga de refrixerante (crítica) precisa no seu sistema.Demasiado ou pouco refrixerante pode provocar un desequilibrio grave e un grave dano ao compresor debido ao fluxo de fluído ou a inundación.Para o tamaño adecuado dos capilares, consulte co fabricante ou consulte a táboa de tallas do fabricante.A placa de identificación ou placa de identificación do sistema indicará exactamente a cantidade de refrixerante que precisa o sistema, normalmente en décimas ou incluso centésimas de onza.
A altas cargas de calor do evaporador, os sistemas capilares normalmente operan con alta sobrecalentamento;de feito, un sobrecalentamento do evaporador de 40° ou 50° F non é infrecuente en altas cargas de calor do evaporador.Isto débese a que o refrixerante do evaporador se evapora rapidamente e aumenta o punto de saturación do vapor do 100 % no evaporador, o que dá ao sistema unha lectura de sobrecalentamento elevada.Os tubos capilares simplemente non teñen un mecanismo de retroalimentación, como unha luz remota da válvula de expansión termostática (TRV), para indicarlle ao dispositivo de medición que está a funcionar con sobrecalentamento elevado e corrixilo automaticamente.Polo tanto, cando a carga do evaporador é alta e o supercalentamento do evaporador é alto, o sistema funcionará de forma moi ineficiente.
Esta pode ser unha das principais desvantaxes do sistema capilar.Moitos técnicos queren engadir máis refrixerante ao sistema debido ás altas lecturas de sobrecalentamento, pero isto só sobrecargará o sistema.Antes de engadir refrixerante, verifique as lecturas normais de sobrecalentamento a baixas cargas de calor do evaporador.Cando a temperatura no espazo refrixerado redúcese á temperatura desexada e o evaporador está baixo unha carga de calor baixa, o sobrequecemento normal do evaporador adoita ser de 5 a 10 °F.En caso de dúbida, recoller o refrixerante, drenar o sistema e engadir a carga de refrixerante crítica indicada na placa de características.
Unha vez que se reduce a alta carga de calor do evaporador e o sistema cambia a baixa carga de calor do evaporador, o punto de saturación do 100 % do vapor do evaporador diminuirá nos últimos pases do evaporador.Isto débese a unha diminución da taxa de evaporación do refrixerante no evaporador debido á baixa carga de calor.O sistema terá agora un sobrecalentamento normal do evaporador de aproximadamente 5° a 10° F.Estas lecturas normais de sobrecalentamento do evaporador só ocorrerán cando a carga de calor do evaporador sexa baixa.
Se o sistema capilar se enche en exceso, acumulará un exceso de líquido no condensador, provocando unha elevada carga debido á falta dun receptor no sistema.A caída de presión entre os lados de baixa e alta presión do sistema aumentará, o que provocará que o caudal ao evaporador aumente e que se sobrecargue o evaporador, producindo un baixo sobrecalentamento.Incluso pode inundar ou obstruír o compresor, que é outra razón pola que os sistemas capilares deben cargarse con rigor ou precisión coa cantidade especificada de refrixerante.
John Tomczyk is Professor Emeritus of HVACR at Ferris State University in Grand Rapids, Michigan and co-author of Refrigeration and Air Conditioning Technologies published by Cengage Learning. Contact him at tomczykjohn@gmail.com.
Contido patrocinado é unha sección especial de pago onde as empresas do sector ofrecen contido de alta calidade, imparcial e non comercial sobre temas de interese para a audiencia de noticias de ACHR.Todo o contido patrocinado é proporcionado por empresas de publicidade.Interesado en participar na nosa sección de contido patrocinado?Póñase en contacto co seu representante local.
Baixo demanda Neste seminario web, coñeceremos as últimas actualizacións do refrixerante natural R-290 e como afectará a industria HVACR.
Durante o webinar, aprenderá a superar con éxito cada etapa de crecemento empresarial.