Els dispensadors capil·lars s'utilitzen principalment en aplicacions domèstiques i comercials petites on la càrrega de calor a l'evaporador és una mica constant.Aquests sistemes també tenen un cabal de refrigerant més baix i normalment utilitzen compressors hermètics.Els fabricants utilitzen capil·lars per la seva senzillesa i baix cost.A més, la majoria dels sistemes que utilitzen capil·lars com a dispositiu de mesura no requereixen un receptor de costat alt, reduint encara més els costos.
Els tubs capil·lars no són més que tubs llargs de petit diàmetre i longitud fixa instal·lats entre el condensador i l'evaporador.El capil·lar mesura realment el refrigerant des del condensador fins a l'evaporador.A causa de la gran longitud i el petit diàmetre, quan el refrigerant hi flueix, es produeix la fricció del fluid i la caiguda de pressió.De fet, a mesura que el líquid subrefredat flueix des de la part inferior del condensador a través dels capil·lars, una part del líquid pot bullir mentre experimenta aquestes caigudes de pressió.Aquestes caigudes de pressió porten el líquid per sota de la seva pressió de saturació a la seva temperatura en diversos punts del capil·lar.Aquest parpelleig és causat per l'expansió del líquid quan la pressió baixa.
La magnitud del flaix líquid (si n'hi ha) dependrà del grau de superrefrigerament del líquid del condensador i del propi capil·lar.Si es produeix un flaix líquid, és desitjable que el flaix estigui el més a prop possible de l'evaporador per garantir el millor rendiment del sistema.Com més fred és el líquid de la part inferior del condensador, menys líquid es filtra pel capil·lar.El capil·lar s'enrotlla, passa o es solda a la línia d'aspiració per a un subrefrigerament addicional per evitar que el líquid del capil·lar bulli.Com que el capil·lar restringeix i mesura el flux de líquid a l'evaporador, ajuda a mantenir la caiguda de pressió necessària perquè el sistema funcioni correctament.
El tub capil·lar i el compressor són els dos components que separen el costat d'alta pressió del costat de baixa pressió d'un sistema de refrigeració.
Un tub capil·lar es diferencia d'un dispositiu de mesura de vàlvula d'expansió perquè no té parts mòbils i no controla el sobreescalfament de l'evaporador sota cap condició de càrrega de calor.Fins i tot en absència de peces mòbils, els tubs capil·lars canvien el cabal a mesura que canvia la pressió del sistema de l'evaporador i/o del condensador.De fet, només aconsegueix una eficiència òptima quan es combinen les pressions del costat alt i baix.Això es deu al fet que el capil·lar funciona aprofitant la diferència de pressió entre els costats d'alta i baixa pressió del sistema de refrigeració.A mesura que augmenta la diferència de pressió entre els costats alt i baix del sistema, augmentarà el flux de refrigerant.Els tubs capil·lars funcionen de manera satisfactòria en una àmplia gamma de caigudes de pressió, però generalment no són molt eficients.
Com que el capil·lar, l'evaporador, el compressor i el condensador estan connectats en sèrie, el cabal al capil·lar ha de ser igual a la velocitat de descens del compressor.És per això que la longitud i el diàmetre calculats del capil·lar a les pressions d'evaporació i condensació calculades són crítiques i han de ser iguals a la capacitat de la bomba en les mateixes condicions de disseny.Massa girs al capil·lar afectaran la seva resistència al flux i després afectaran l'equilibri del sistema.
Si el capil·lar és massa llarg i resisteix massa, hi haurà restricció de flux local.Si el diàmetre és massa petit o hi ha massa voltes en bobinar, la capacitat del tub serà inferior a la del compressor.Això provocarà una manca d'oli a l'evaporador, la qual cosa comportarà una baixa pressió d'aspiració i un sobreescalfament greu.Al mateix temps, el líquid subrefredat tornarà al condensador, creant una capçalera més alta perquè no hi ha cap receptor al sistema per contenir el refrigerant.Amb una capçalera més alta i una pressió més baixa a l'evaporador, el cabal de refrigerant augmentarà a causa de la major caiguda de pressió a través del tub capil·lar.Al mateix temps, el rendiment del compressor disminuirà a causa de la relació de compressió més alta i la menor eficiència volumètrica.Això obligarà el sistema a equilibrar-se, però a una pressió més alta i una pressió d'evaporació més baixa pot provocar una ineficiència innecessària.
Si la resistència capil·lar és inferior a la necessària a causa d'un diàmetre massa curt o massa gran, el cabal de refrigerant serà superior a la capacitat de la bomba del compressor.Això donarà lloc a una pressió elevada de l'evaporador, un sobreescalfament baix i una possible inundació del compressor a causa de l'excés de subministrament de l'evaporador.El subrefrigerament pot caure al condensador provocant una pressió de capçal baixa i fins i tot la pèrdua del segell líquid a la part inferior del condensador.Aquesta baixa capçalera i la pressió de l'evaporador més alta que la normal reduiran la relació de compressió del compressor, donant lloc a una alta eficiència volumètrica.Això augmentarà la capacitat del compressor, que es pot equilibrar si el compressor pot gestionar l'elevat cabal de refrigerant a l'evaporador.Sovint passa que el refrigerant desborda el compressor, fent que el compressor falli.
Per les raons esmentades anteriorment, és important que els sistemes capil·lars tinguin una càrrega de refrigerant precisa (crítica) al seu sistema.Massa o massa poc refrigerant pot provocar un desequilibri greu i danys greus al compressor a causa del flux de fluid o inundacions.Per obtenir una mida capil·lar adequada, consulteu el fabricant o consulteu la taula de talles del fabricant.La placa d'identificació o placa d'identificació del sistema indicarà exactament la quantitat de refrigerant que necessita el sistema, normalment en dècimes o fins i tot centèsimes d'unça.
A altes càrregues de calor de l'evaporador, els sistemes capil·lars solen funcionar amb un sobreescalfament elevat;de fet, un sobreescalfament de l'evaporador de 40 ° o 50 ° F no és estrany amb càrregues de calor elevades de l'evaporador.Això es deu al fet que el refrigerant de l'evaporador s'evapora ràpidament i augmenta el punt de saturació de vapor del 100% a l'evaporador, donant al sistema una lectura de sobreescalfament elevada.Els tubs capil·lars simplement no tenen un mecanisme de retroalimentació, com ara una llum remota de la vàlvula d'expansió termostàtica (TRV), per indicar al dispositiu de mesura que està funcionant amb un sobreescalfament elevat i corregir-lo automàticament.Per tant, quan la càrrega de l'evaporador és alta i el sobreescalfament de l'evaporador és alt, el sistema funcionarà de manera molt ineficient.
Aquest pot ser un dels principals desavantatges del sistema capil·lar.Molts tècnics volen afegir més refrigerant al sistema a causa de les altes lectures de sobreescalfament, però això només sobrecarregarà el sistema.Abans d'afegir refrigerant, comproveu les lectures normals de sobreescalfament a baixes càrregues de calor de l'evaporador.Quan la temperatura de l'espai refrigerat es redueix a la temperatura desitjada i l'evaporador està sota una càrrega tèrmica baixa, el sobreescalfament normal de l'evaporador sol ser de 5 ° a 10 ° F.En cas de dubte, recollir el refrigerant, drenar el sistema i afegir la càrrega de refrigerant crítica indicada a la placa d'identificació.
Un cop es redueix l'alta càrrega de calor de l'evaporador i el sistema canvia a una càrrega de calor baixa de l'evaporador, el punt de saturació del 100% del vapor de l'evaporador disminuirà durant les últimes passades de l'evaporador.Això es deu a una disminució de la velocitat d'evaporació del refrigerant a l'evaporador a causa de la baixa càrrega de calor.Ara el sistema tindrà un sobreescalfament normal de l'evaporador d'aproximadament 5 ° a 10 ° F.Aquestes lectures normals de sobreescalfament de l'evaporador només es produiran quan la càrrega de calor de l'evaporador sigui baixa.
Si el sistema capil·lar s'omple en excés, s'acumularà un excés de líquid al condensador, provocant una elevada capçalera a causa de la manca d'un receptor al sistema.La caiguda de pressió entre els costats de baixa i alta pressió del sistema augmentarà, fent que el cabal a l'evaporador augmenti i que l'evaporador es sobrecarregui, donant lloc a un baix sobreescalfament.Fins i tot pot inundar o obstruir el compressor, que és una altra raó per la qual els sistemes capil·lars s'han de carregar de manera estricta o precisa amb la quantitat especificada de refrigerant.
John Tomczyk is Professor Emeritus of HVACR at Ferris State University in Grand Rapids, Michigan and co-author of Refrigeration and Air Conditioning Technologies published by Cengage Learning. Contact him at tomczykjohn@gmail.com.
El contingut patrocinat és una secció especial de pagament on les empreses del sector ofereixen contingut d'alta qualitat, imparcial i no comercial sobre temes d'interès per al públic de notícies d'ACHR.Tot el contingut patrocinat és proporcionat per empreses de publicitat.T'interessa participar a la nostra secció de contingut patrocinat?Poseu-vos en contacte amb el vostre representant local.
A la demanda En aquest seminari web, coneixerem les últimes actualitzacions del refrigerant natural R-290 i com afectarà la indústria HVACR.
Durant el webinar, aprendràs a superar amb èxit cada etapa de creixement empresarial.