Semana 8
Válvulas de Expansão Termostáticas
Sistemas de Refrigeração e
Condicionamento de Ar (SRAC B)
Prof. Anastácio / Jesue
Válvulas de expansão termostáticas
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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
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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
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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
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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
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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
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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).
Considere CFC 12 circulando
através do sistema ilustrado na
figura.
Exemplo
Bulbo
4
FR
2
3
VET
FR
1
Condensador
Evaporador
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?
Bulbo
4
FR
2
3
VET
Solução
FR
1
Condensador
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Podemos calcular a pressão 4 da forma:
P4= P2 – P válvula – P serpentina = 868 - 600 - 50= 218
kPa
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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)=1,9C (Tabela de propriedades para R12)
T = T4 – Tsat(P4)
T = 1,9 – Tsat(218kPa) = 1,9 – (-10,2C)= 12,1C
Evaporador
Solução
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Podemos calcular a pressão 4 da forma:
Bulbo
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PB= PM+P4
PB = PM + P4
PB = 60 + 218 = 278kPa
TB = Tsat (PB)= -3,1C
Como T4 = TB tem-se:
T = T4 – Tsat(P4)
T = -3,1-(-10,2) =7,1C
4
FR
2
3
VET
Evaporador
FR
1
Condensador
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.