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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
Publicado en Artculos
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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
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