Semana 8
Válvulas deExpansão
Termostáticas
Sistemas de Refrigeração e
Condicionamento de Ar (SRAC B)
2.
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.
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.
5.
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.
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.
9.
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.
10.
Identificação
• Uma válvulade 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).
11.
Exemplo
C ondensa dor
Evapora dor
VET
FR
FR
Bulbo
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?
12.
Solução
• Podemos calculara 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 ondensa dor
Eva porador
VET
FR
FR
Bulbo
1
2 3
4
13.
Solução
• Podemos calculara 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 ondensa dor
Eva porador
VET
FR
FR
Bulbo
1
2 3
4