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1Dispositivos de Expansão1. Tubo Capilar2. Válvula de ExpansãoTipos:
2Tubo CapilarNormalmente aplicados em sistemas de refrigeração de pequeno porteTem duas finalidadesReduzir a pressão do re...
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5Tubo CapilarR-22Temp Condensação: 54°cComprimento de TC (Capilar e Sucção): 1,2mCapacidade(BTU/h)Temperatura de Evaporaçã...
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14Superaquecimento e SubresfriamentoComo se faz?Colocando em contato parte da linha delíquido com a linha de sucçãoInserin...
15Válvula de Expansão TermostáticaTIPOS:• De equalizador interno• De equalizador externo
Válvulas de Expansão Termostáticas
Válvulas de expansão termostáticas• A principal finalidade deste dispositivo éproporcionar a redução da pressão do fluidor...
Princípio de funcionamento• O funcionamento da válvula depende da pressão do evaporador eda pressão de comando do bulbo te...
Princípio de funcionamento
Tipos de válvulasGeralmente, em sistemas de condicionamento de arpodemos ter dois tipos de válvulas de expansão termostáti...
VET Equalização Interna
VET Equalização Externa
Cuidados na instalação• Bulbo termostático:1. Deverá ser fixado na saída do evaporador;2. Preso por braçadeiras sobre uma ...
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Identificação• Uma válvula de expansão termostática com a seguinteidentificação:TAD - 3,0 - R12 - N• Significa:TAD - Válvu...
Seleção de Válvula TermostáticaPara selecionar a Válvula Termostática de Expansão é necessáriocombinar a capacidade (em to...
Seleção de Válvula Termostática• Calcular a queda de pressão através da Válvula Termostática deExpansão subtraindo a press...
ExemploConsidere CFC 12 circulando através do sistema ilustrado na figura.Suponha que a pressão do fluido refrigerante no ...
SoluçãoEqualização Interna• Podemos calcular a pressão 4 da forma:P1 = P3 – ∆Pválvula – ∆Pserpentina = 868 - 600 - 50 = 21...
SoluçãoEqualização Interna• PB = PM + P4PB = 60 + 268 = 328 kPa• TB = Tsat (PB) = 1,9°C (Tabela de propriedades para R12)T...
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  1. 1. 1Dispositivos de Expansão1. Tubo Capilar2. Válvula de ExpansãoTipos:
  2. 2. 2Tubo CapilarNormalmente aplicados em sistemas de refrigeração de pequeno porteTem duas finalidadesReduzir a pressão do refrigerante líquidoRegular a quantidade (vazão) da mistura líquido/gás que entrará no evaporador
  3. 3. 3Tubo CapilarA redução de pressão deve-se à fricção do gás no interior do capilarQuanto maior a fricção maior será a diferença de pressões (condensação → evaporação)Um aumento na fricção pode ser obtido com aumento no comprimento e/ou diminuição nodiâmetro interno do capilarUmidade, resíduos sólidos ou o estrangulamento do componentePodem ocasionar obstrução parcial ou total na passagem do refrigerante através docapilarPrejudicam o desempenho do equipamentoPrincipal vantagemMesmo com a parada do compressor, o refrigerante continua fluindo através docapilar até a equalização das pressões do lado de alta e de baixa, permitindo a utilizaçãode motor com torque normal de partida
  4. 4. 4Tubo CapilarR-22Temp Condensação: 54°cComprimento de TC (Capilar e Sucção): 1,2mCapacidade(BTU/h)Temperatura de Evaporação (°C)+7,2 -6,7L (m) Dint (mm) L (m) Dint (mm)1400 – 1600- - 5,04,61,01,01600 – 1800- - 4,53,91,01,01800 – 2000- - 3,63,01,01,02000 – 30003,64,21,01,22,83,51,01,23000 – 40004,02,31,21,23,35,41,21,54000 – 50002,13,61,21,55,23,21,51,5
  5. 5. 5Tubo CapilarR-22Temp Condensação: 54°cComprimento de TC (Capilar e Sucção): 1,2mCapacidade(BTU/h)Temperatura de Evaporação (°C)+7,2 -6,7L (m) Dint (mm) L (m) Dint (mm)5000 – 60003,42,41,51,53,02,11,51,57000 3,9 1,8 3,3 1,88000 2,4 1,8 3,4 2,09000 3,3 2,0 - -10000 2,4 2,0 - -12000 3,6 2,2 - -14000 2,2 2,2 - -16000 3,0 2,5 - -18000 2,1 2,5 - -
  6. 6. 6Válvula de ExpansãoÉ um dispositivo que tem a função de controlador de maneira precisa a quantidade derefrigerante que penetra no evaporador.Os principais tipos de V.E.Válvula ManualVálvula AutomáticaVálvula de BóiaVálvula Elétrica/EletrônicaVálvula Termostática
  7. 7. 7Válvula de Expansão ManualA quantidade de refrigerante que passa através do orifício da válvula depende da abertura daválvula que é ajustável manualmenteVantagem: simplicidade e baixo custoUtilizada como válvula de “bypass” (desvio), paralelamente às válvulas automáticas, paraassegurar o funcionamento do sistema em caso de falha destas
  8. 8. 8Válvula de Expansão Automática(Pressostática)Destinam a manter uma pressão de sucção maior e constante no evaporador, independente dasvariações de carga de calorDe funcionamento muito precisoMantém praticamente constante a temperatura do evaporadorEmprega-se em sistemas em que as cargas são relativamente constantes e em sistemas comuma única serpentina de evaporador.
  9. 9. 9Válvula de Expansão de BóiaMantém o líquido no evaporador a um nível predeterminadoOferece um controle muito bomMantém o nível adequado de refrigerante independentemente de variações de carga, períodossem carga, condições da carga e outras variáveis de operaçãoDevem ser escolhidas em função do refrigerante específico que vai ser usado, devido àdiferença de densidade entre os diversos refrigerantes
  10. 10. 10Válvula de Expansão EletrônicaRegulam o fluxo de refrigerante por meio de um microprocessadorMicroprocessador controla superaquecimento por meio de termistor e transdutorO líquido refrigerante entra a alta pressão pela parte inferior da válvula passando por umasérie de orifícios calibradosUma bucha deslizante abre ou fecha os orifícios, modificando a área de passagemUm motor de passo controla a bucha deslizante
  11. 11. 11Válvula de Expansão Termostática(TEV)É uma válvula de expansão automáticaTem um dispositivo que corrige a quantidade de líquido a ser evaporado na serpentinaA quantidade de líquido corresponde sempre à carga no evaporadorA força necessária para o seu acionamento é obtida dosuperaquecimento do estado gasoso do refrigerante noevaporador por meio de um sensor de temperatura
  12. 12. 12Superaquecimento e Subresfriamentox = 1,0 (vapor saturado)1234x = 0,0 (líquido saturado)100% líquido0 % vaport = 40 ºC100% vapor0 % líquidot = -30 ºC
  13. 13. 13Superaquecimento e Subresfriamento1´2´3´4´SuperaquecimentoSubresfriamento• garante a entrada de líquido na Válvula Expansão• melhora o rendimento do ciclo (aumenta ∆h)• garante a entrada de vapor no Compressor• melhora o rendimento do ciclo (aumenta ∆h)vapor superaquecido100% vaport = 0 ºCLíquido Subresfriado100% líquidot = 30 ºC
  14. 14. 14Superaquecimento e SubresfriamentoComo se faz?Colocando em contato parte da linha delíquido com a linha de sucçãoInserindo um trocador de calor intermediárioRefrigerante LÍQUIDO (quente)Refrigerante VAPOR (frio)calor
  15. 15. 15Válvula de Expansão TermostáticaTIPOS:• De equalizador interno• De equalizador externo
  16. 16. Válvulas de Expansão Termostáticas
  17. 17. Válvulas de expansão termostáticas• A principal finalidade deste dispositivo éproporcionar a redução da pressão do fluidorefrigerante e controlar o fluxo de massa que entrano evaporador, mantendo um superaquecimentoconstante independentemente das condições dosistema, evitando assim a entrada de líquido nocompressor.
  18. 18. Princípio de funcionamento• O funcionamento da válvula depende da pressão do evaporador eda 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 captarcontinuamente a temperatura do fluido refrigerante que sai doevaporador.
  19. 19. Princípio de funcionamento
  20. 20. Tipos de válvulasGeralmente, em sistemas de condicionamento de arpodemos ter dois tipos de válvulas de expansão termostáticas:• Válvulas de expansão termostáticas de equalizaçãointerna - estas são mais adequadas para instalações comum ou mais evaporadores com pequena perda de carga.• Válvula de equalização externa - estas são maisempregadas em sistemas com um ou mais evaporadores deinjeção simples ou múltipla, com alta perda de carga.
  21. 21. VET Equalização Interna
  22. 22. VET Equalização Externa
  23. 23. Cuidados na instalação• Bulbo termostático:1. Deverá ser fixado na saída do evaporador;2. Preso por braçadeiras sobre uma superfície limpa e plana;3. Deverá estar fora das correntes de ar e ser isolado;4. Ser instalado na saída do coletor que contém a tubulação de sucção,quando a válvula atender a mais de um evaporador;5. Cuidar para não instalar o bulbo após o intercambiador de calor, quandoexistir;6. Deve ser sempre instalado na parte horizontal da tubulação, evitando-secolocar em curvas, ou na vertical.7. Gás utilizado (bulbo) = mesmo do circuito de refrigeração
  24. 24. Cuidados na instalação• Equalizador Externo:1. Instalar o equalizador após o bulbo termostático, a uma distanciaaproximada de 10 a 20 cm;2. Instalar o equalizador na saída do coletor que contém a tubulação desucção, quando a válvula atender mais de um evaporador;3. Cuidar para não instalar o equalizador externo após o intercambiadorde calor, quando este existir.
  25. 25. Identificação• Uma válvula de expansão termostática com a seguinteidentificação: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).
  26. 26. Seleção de Válvula TermostáticaPara selecionar a Válvula Termostática de Expansão é necessáriocombinar a capacidade (em toneladas de refrigeração) da VálvulaTermostática de Expansão com a capacidade do evaporador.O seguinte procedimento é recomendado:• Verifique o refrigerante do sistema• Determine a capacidade do evaporador nas condições defuncionamento• Determine a temperatura do líquido refrigerante na entradaVálvula Termostática de Expansão
  27. 27. Seleção de Válvula Termostática• Calcular a queda de pressão através da Válvula Termostática deExpansão subtraindo a pressão de sucção (lado de baixa) dapressão de condensação (lado de alta).• Subtraia a queda de pressão do distribuidor, se existente. Adiferença é a queda de pressão disponível para a VálvulaTermostática de Expansão.• Consulte a tabela de capacidade de expansão adequada nocatálogo para o refrigerante correto à temperatura de evaporaçãoda operação.• Você terá que recalcular a capacidade utilizando a Tabela doFator de Correção para a temperatura real do líquido se fordiferente de 38°C, usada como padrão.
  28. 28. ExemploConsidere CFC 12 circulando através do sistema ilustrado na figura.Suponha que a pressão do fluido refrigerante no ponto 3 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 umaválvula de expansão termostática com equalizador interno de pressão?Qual o grau de superaquecimento na saída do evaporador quando se utiliza uma válvula deexpansão termostática com equalizador externo de pressão?
  29. 29. SoluçãoEqualização Interna• Podemos calcular a pressão 4 da forma:P1 = P3 – ∆Pválvula – ∆Pserpentina = 868 - 600 - 50 = 218 kPaObserve o balanço de pressões no diafragma da válvula comequalização interna de pressão.No equilíbrio temos:• PB = PM + P4
  30. 30. SoluçãoEqualização Interna• PB = PM + P4PB = 60 + 268 = 328 kPa• TB = Tsat (PB) = 1,9°C (Tabela de propriedades para R12)TB = T1 (em função da instalação)Mas T• ∆T = T1 – Tsat(P1)∆T = 1,9 – Tsat(218kPa) = 1,9 – (-10,2°C)= 12,1°°°°CSegundo Dossat (576) o fluido no bulbo remoto é o refrigerante usado nosistema (com algumas excessões)CondensadorEvaporadorVETFRFRBulbo12 34
  31. 31. SoluçãoEqualização Externa• Podemos calcular a pressão 4 da forma:• PB = PM + P1PB = 60 + 218 = 278kPa• TB = Tsat (PB)= -3,1°C• Como T1 = TB tem-se:• ∆T = T1 – Tsat(P1)∆T = -3,1 - (-10,2) = 7,1°°°°CNesse exemplo pode-se concluir que a válvula de expansão termostática comequalização externa é a mais adequada, uma vez que mantém o grau de superaquecimentodentro do que é considerado normal.CondensadorEvaporadorVETFRFRBulbo12 34
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