Por: Al Maier*
Retomando lo que ya se había mencionado en la primera parte de este artículo, es importante recordar que los principales modos de falla de una válvula TXV se dan cuando alimenta mucho refrigerante (sobrealimentación, que se mencionó en la edición pasada), cuando no está alimentando suficiente refrigerante (subalimentación) o cuando alterna de alimentar demasiado a muy poco (fluctuación). Estos dos últimos tipos de fallas se analizarán a continuación.
Subalimentación
La subalimentación se presenta cuando la cantidad de refrigerante que alimenta el evaporador se evapora por completo mucho antes de la descarga. Los síntomas de este fenómeno incluyen un efecto de refrigeración insuficiente —más tibio que la temperatura de carga deseada— alto supercalor en la descarga del evaporador y presión de succión baja. Entre las causas de la subalimentación se cuentan:
• Humedad: cualquier humedad en el sistema puede congelarse en la TXV, impidiendo que la válvula funcione como es debido. Si sospecha que algo así sucede, instale un filtro secador de buena calidad para la línea de líquido. Es recomendable también instalar un indicador de humedad en la línea de líquido para que el técnico pueda supervisar el nivel de humedad en el sistema operativo.
• Polvo o residuos: cualquier material extraño que pase por el filtro de entrada puede incrustarse entre el pin y el puerto de la TXV, evitando que se cierre correctamente. De nuevo aquí, debe instalarse un filtro secador de alta calidad en el sistema para evitar la circulación de suciedad y residuos que causan fallas en el sistema.
• Delta P insuficiente en la válvula: si la caída de presión en la válvula es demasiado baja, se reduce la capacidad de la válvula. Esto pasa en ocasiones durante una operación a temperaturas ambiente bajas cuando se permite que la presión del cabezal “flote” con el ambiente. Para corregir esto, eleve la presión del cabezal o reemplace la válvula con la que tiene mayor capacidad.
• Sistema con baja carga: si un sistema está bajo de carga, el supercalor será alto, la presión de succión será baja, pero aun así el sistema no proporcionará el enfriamiento suficiente. Un visor instalado en la línea de líquido inmediatamente antes de la TXV es la mejor manera de determinar esto. Las “burbujas” en el visor son una clara indicación de que el sistema está bajo de carga. En los sistemas residenciales de AC, los fabricantes incluyen una tabla indicando cuáles son las presiones correctas en las diferentes condiciones de operación. Esas tablas pueden usarse para determinar si la carga del sistema es correcta. Adicionalmente, mida el subenfriamiento en la entrada de la TXV. Si no hay subenfriamiento, esa también es una indicación de que la carga del sistema es baja.
• Vapor instantáneo en la entrada de la TXV: cualquier restricción en la línea de líquido que conduzca a la entrada de la TXV producirá una caída de presión que derivará en la formación de vapor instantáneo. Dado que la densidad del gas es mucho menor que la del refrigerante líquido, el vapor instantáneo que entra a la TXV reducirá la capacidad de la válvula y producirá un supercalor elevado y subalimentación. El vapor instantáneo puede encontrarse en las siguientes formas:
1. Busque escarcha o humedad en la línea de líquido: a medida que se forma el vapor instantáneo, produce un efecto de refrigeración que enfría el área alrededor de él. Dado que la línea de líquido está por lo general tibia al tacto, un punto frío suele ser una señal segura de que existe una restricción en ese punto.
2. Si se instala un visor, busque burbujas: una corriente continua de burbujas indica bien sea una baja carga o vapor en la línea de líquido.
3. Revise el subenfriamiento: si existe líquido subenfriado en la descarga del condensador, pero no en la entrada del evaporador, determine dónde ha perdido el subenfriamiento. En ciertos casos, la línea de líquido puede tener un tamaño menor de lo requerido o puede haberse perdido intercambio de calor de líquido a succión, lo que generará una pérdida de subenfriamiento.
• Línea del ecualizador taponada: si la línea del ecualizador está taponada, la presión bajo el diafragma puede ser mayor que la presión real del evaporador, lo que se traduce en una válvula que tiende a estar en una posición más “cerrada”. Para corregir esto reemplace o repare la línea del ecualizador.
• Válvula demasiado pequeña: verifique que la válvula tenga el tamaño correcto para el sistema. Reemplace por la válvula del tamaño adecuado.
• Supercalor ajustado demasiado elevado: en las válvulas de ajuste externo gire el vástago de ajuste en dirección derecha-izquierda para reducir el supercalor.
• Falla del módulo de potencia o pérdida parcial de carga: si el módulo de potencia ha perdido toda su carga, o una parte de ella, no generará la presión suficiente para hacer que la válvula se “abra”. Un técnico puede verificar esto en el campo sosteniendo el bulbo en la mano mientras monitorea las condiciones de funcionamiento del sistema. El calor de la mano debe hacer que suba la presión, lo que generará mayor flujo de refrigerante y un incremento en la presión de succión. Si no se observan cambios, la válvula puede haber perdido su carga. Esta técnica es válida únicamente si el sistema está cargado de manera correcta y la válvula tiene refrigerante líquido de alta calidad en la entrada. Si se descubre que la válvula ha perdido su carga debe reemplazarse el módulo de potencia. En algunos casos el módulo está integrado a la TXV, en esta situación debe reemplazarse la válvula completa.
• Efecto de ambiente cruzado: algunas TXV tienen cargas especiales diseñadas para limitar la presión máxima operativa del sistema. Están diseñadas con una “W” en el código de carga seguido de un número —por ejemplo HW100. Con cargas de este tipo, el bulbo siempre debe estar más frío que el elemento de potencia o el cuerpo de la válvula. De lo contrario, la carga puede migrar del bulbo al elemento de potencia con la consiguiente pérdida de control. Si se sospecha esto, reemplace la válvula con una carga de presión de evaporador no máxima —en este ejemplo, una temperatura media del refrigerante R-22 (HC) o una bomba de calor con R-22 (HCA).
• Filtro obstruido: la presencia de suciedad o residuos en el refrigerante que va a la válvula puede hacer que se obstruya el filtro. Remueva y limpie los filtros y añada un secador de alta capacidad para la línea de líquido para evitar que eso vuelva a ocurrir.
Fluctuación
La fluctuación se presenta cuando la TXV se abre y se cierra alternadamente ocasionando grandes fluctuaciones en el supercalor. Esto puede originarse por la diferencia en el tiempo de respuesta del sistema en relación con la TXV. Las cargas de diferente tipo han sido diseñadas con diferentes constantes de tiempo para minimizar este efecto, pero otros factores —como los cambios repentinos en la carga o un funcionamiento en condiciones de baja carga— también pueden causar impacto en ello. Las causas de la fluctuación incluyen:
• Válvulas sobredimensionadas para la aplicación: una válvula demasiado grande para la aplicación tenderá a oscilar. Si se sospecha que esto sucede reemplace la válvula con otra del tamaño correcto para la aplicación.
• Ubicación del bulbo: verifique que el bulbo no esté ubicado corriente abajo de una trampa de aceite “P” en la línea de succión. Reubique el bulbo si encuentra esto. También puede servir aislar el bulbo para asegurarse de que no esté afectado por una corriente de aire.
• Distribución del refrigerante: en los sistemas con distribuidores no es raro tener diferentes circuitos con cargas muy diversas entre sí. Esto puede dar lugar a que algunos circuitos eventualmente lleguen a estar suficientemente sobrealimentados para permitir que el líquido llegue al bulbo. Esto, por supuesto, obligará a la TXV a cerrarse hasta que se logre de nuevo el supercalor, momento en el cual se abrirá. Corregir esto requiere eliminar el problema de la distribución.
• Ajuste del supercalor: las TXV tienen un supercalor establecido desde la fábrica para funcionar correctamente en la mayoría de los sistemas. En ocasiones, sin embargo, puede tenerse que ajustar la configuración de fábrica.
En la mayoría de los casos, elevar el supercalor reducirá la fluctuación. Girar el tornillo de ajuste en dirección izquierda-derecha elevará el supercalor.
• Humedad: la presencia de algo de humedad en el sistema puede congelarse en la TXV, evitando que la válvula funcione como es debido. A medida que la humedad se congela y luego se derrite, el supercalor variará de manera errática. Se recomienda usar un secador de alta calidad en la línea de líquido para evitar esto.
*Al Maier es vicepresidente de ingeniería de aplicaciones en Emerson Climate Technologies División de control de flujo. Para mayor inforrmación, llame al teléfono: 314-569-4680 o comuníquese por correo electrónico a: [email protected].
