Semana 8 Válvulas de Expansão Termostáticas

Sistemas de Refrigeração e Condicionamento de Ar (SRAC B)

Prof. Anastácio / Jesue

Válvulas de expansão termostáticas

A principal finalidade deste dispositivo é proporcionar a redução da pressão do fluido refrigerante e controlar o fluxo de massa que entra no evaporador, mantendo um superaquecimento constante independentemente das condições do sistema, evitando assim a entrada de líquido no compressor.

Válvulas de expansão termostáticas

Princípio de funcionamento

O funcionamento da válvula depende da pressão do evaporador e da pressão de comando do bulbo termostático. O bulbo termostático deve ser instalado na saída do evaporador, em contato térmico com a tubulação de sucção, de modo a captar continuamente a temperatura do fluido refrigerante que sai do evaporador.

Tipos de válvulas

Geralmente, em sistemas de condicionamento de ar podemos ter dois tipos de válvulas de expansão termostáticas:

Válvulas de expansão termostáticas de equalização interna - estas são mais adequadas para instalações com um ou mais evaporadores com pequena perda de carga.

Válvula de equalização externa - estas são mais empregadas em sistemas com um ou mais evaporadores de injeção simples ou múltipla, com alta perda de carga.

VET Equalização Interna

VET Equalização Externa

Cuidados na instalação

Bulbo termostático: Deverá ser fixado na saída do evaporador; Preso por

braçadeiras sobre uma superfície limpa e plana; Deverá estar fora das correntes de ar e ser isolado; Ser instalado na saída do coletor que contém a tubulação de sucção, quando a válvula atender a mais de um evaporador; Cuidar para não instalar o bulbo após o intercambiador de calor, quando existir; Deve ser sempre instalado na parte horizontal da tubulação, evitando-se colocar em curvas, ou na vertical.

Cuidados na instalação

Equalizador Externo: Instalar o equalizador após o bulbo termostático, a uma

distancia aproximada de 10 a 20 cm;

Instalar o equalizador na saída do coletor que contém a tubulação de sucção, quando a válvula atender mais de um evaporador; Cuidar para não instalar o equalizador externo após o intercambiador de calor, quando este existir.

Identificação

Uma válvula de expansão termostática com a seguinte identificação:

TAD - 3,0 - R12 - N Significa : TAD - Válvula de expansão termostática com

equalização interna; 3,0 - capacidade nominal de 3,0 TR; R12 - refrigerante CFC-12; N - campo de aplicação normal ( temperatura de

evaporação de -30°C a + 10°C).

Exemplo

C o nd ensa d o r

Eva p o ra d o rVET

FR

FR

Bulb o

1

2 3

4

Considere CFC 12 circulando através do sistema ilustrado na figura.

Suponha que a pressão do fluido refrigerante no ponto 2 de 868kPa. O evaporador oferece uma perda de pressão de 50kPa. A válvula provoca uma perda de pressão de 600kPa. A pressão imposta pela mola é de 60kPa. Qual o grau de superaquecimento na saída do evaporador quando se utiliza uma válvula de expansão termostática com equalizador interno de pressão?Qual o grau de superaquecimento na saída do evaporador quando se utiliza uma válvula de expansão termostática com equalizador externo de pressão?

Solução

Podemos calcular a pressão 4 da forma: P4= P2 – P válvula – P serpentina = 868 - 600 - 50= 218

kPa

Observe o balanço de pressões no diafragma da válvula com equalização interna de pressão. No equilíbrio temos:

PB=PM+P3 PB = PM + P3 PB = 60 + 268=328kPa TB = Tsat (PB)=1,9C (Tabela de propriedades para R12) T = T4 – Tsat(P4) T = 1,9 – Tsat(218kPa) = 1,9 – (-10,2C)= 12,1C

C o nd ensa d o r

Eva p o ra d o rVET

FR

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Bulb o

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4

Solução

Podemos calcular a pressão 4 da forma:

PB= PM+P4 PB = PM + P4 PB = 60 + 218 = 278kPa TB = Tsat (PB)= -3,1C Como T4 = TB tem-se: T = T4 – Tsat(P4) T = -3,1-(-10,2) =7,1C

Nesse exemplo pode-se concluir que a válvula de expansão termostática com equalização externa é a mais adequada, uma vez que mantém o grau de superaquecimento dentro do que é considerado normal.

C o nd ensa d o r

Eva p o ra d o rVET

FR

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