Los sistemas de refrigeración, utilizados en Aire Acondicionado y enfriamiento para procesos industriales basados en la utilización de chillers, deben de cumplir con el ciclo de refrigeración. Actualmente se opera en chillers con refrigerantes ecológicos, como el R-134ª.El ciclo de Refrigeración está basado en las propiedades de la energía térmica y propiedades químicas de los refrigerantes ecológicos.

En la figura podemos observar la línea que delimita:  Fig. 01.- Diagrama del ciclo de Refrigeración.

1.-  La compresión del refrigerante que debe llegar a la succión del compresor 100% en estado gaseoso desde el punto B, realizando la compresión con ganancia de presión y temperatura hacia el punto C. 2.- En el punto C, el refrigerante se ha comprimido y calentado, inicia el proceso de condensación en el punto C, terminando su proceso donde estará en estado líquido en el punto D. Llamaremos a líquido subenfriado cuando pasa del punto D al punto E.3.- La válvula de expansión recibe líquido refrigerante de alta presión en el punto E, su objetivo es controlar el paso de refrigerante necesario para cumplir en este caso con el enfriamiento del agua. Utilizando un intercambiador de calor  tipo tubos de cobre y un casco de acero, el refrigerante líquido es atomizado hacia el evaporador en el punto F.4.- La evaporación se genera al momento que se da el paso de refrigerante hacia el intercambiador de calor iniciando en el  punto F y terminando en su punto A, donde se termina la evaporación, de ahí pasa a un proceso de recalentado, hasta el punto B;  su función es eliminar los residuos de líquido Refrigerante. En ese punto terminamos el ciclo e iniciamos de nuevo con la succión hacia el compresor en estado 100% gaseoso.

Fig 02.- Intercambiador de casco-tubo

La función principal de tener un controlador (driver), para la apertura-cierre de la válvula de expansión electrónica es que permite controlar de manera eficiente el paso de refrigerante necesario en el evaporador, basado en los parámetros de transductor de presión y el sensor de temperatura en la línea de succión hacia el compresor. La cantidad de refrigerante necesario, enviará la señal a la válvula de expansión electrónica controlando su apertura.De acuerdo a la demanda de refrigerante en el evaporador y a los parámetros medidos en la salida del evaporador y conectado a la succión del compresor, se determina la apertura de la válvula en base al punto de gas recalentado B menos la temperatura de saturación en el evaporador el cual está definido en el punto A.

El valor dado se conoce como el superheat (valor de sobrecalentamiento), el cual es recomendado por cada fabricante.

Fig 05.- Valores recomendados del super heat para R-134a

Fig.03.- Las pantallas del driver podemos observar, el valor de la apertura de la válvula de expansión (1,540 pasos, 40.4% apertura), la presión y temperatura de saturación en el evaporador (2.1bar, 1.8°C) y la temperatura de sobrecalentado (7.7°C). Aquí observamos que el valor del superheat es de 5.9K.

Fig 04.- Válvula de expansión Electrónica

Fig 05.- Transductor de presión                  Fig 06.- Sensor de Temperatura

Ing. José Molina, Ing. De Ventas.