La valvola di espansione regola la quantità di refrigerante liquido compresso che entra nell'evaporatore. Rimuove la pressione dal refrigerante liquido per consentire l'espansione o il cambiamento di stato da liquido a gas nell'evaporatore.
Valvola di espansione termostatica
Esistono due tipologie di valvole di espansione comunemente utilizzate negli impianti di climatizzazione:
- Valvola equalizzata internamente
Riceve refrigerante liquido caldo ad alta pressione e lascia la valvola di espansione piuttosto fredda. Tieni presente che la valvola di espansione non abbassa il calore. Diminuisce solo la pressione. Pertanto, le molecole di calore possono diffondersi maggiormente mentre escono dalla valvola e diventano molto fredde.
- Valvola equalizzata esternamente
Il funzionamento della valvola equalizzata esternamente è uguale a quello del tipo interno, tranne per il fatto che la pressione dell'evaporatore viene alimentata contro la parte inferiore del diaframma della valvola dal tubo di scarico dell'evaporatore tramite una linea di equalizzazione. Ciò bilancia la temperatura della valvola di espansione durante la conversione di fase.
Per selezionare correttamente le valvole di espansione, è necessario considerare i seguenti elementi:
- La capacità della valvola richiesta dovrebbe essere basata sulle condizioni operative effettive del sistema piuttosto che sulla normale capacità nominale della valvola.
- Quando esiste una caduta di pressione apprezzabile tra l'uscita della valvola e l'uscita dell'evaporatore, cioè superiore a 0,02 MPa (0,2 kgf/cm2), o quando viene utilizzato un distributore di refrigerante del tipo a caduta di pressione all'ingresso dell'evaporatore, la valvola deve avere la funzione di equalizzatore esterno per ottenere le migliori prestazioni. In caso contrario, aumenterà il surriscaldamento statico (temperatura di apertura della valvola), limitando il flusso di refrigerante e provocando la riduzione della capacità del sistema. Per quanto riguarda R134a, 0,01 MPa {0,1 kgf/cm2} la caduta di pressione aumenterà il surriscaldamento statico di circa 1°C.
- La valvola equalizzata internamente può essere utilizzata con l'evaporatore che ha una caduta di pressione trascurabile, ovvero inferiore a 0,02 MPa (0,2 kgf/cm2).
EQUALIZZATORE
È necessario selezionare un equalizzatore interno o esterno a seconda della caduta di pressione tra l'uscita della valvola e l'uscita dell'evaporatore. L'equalizzatore interno aumenta il surriscaldamento nel sistema di refrigerazione il cui evaporatore presenta una certa caduta di pressione e l'aumento del surriscaldamento diminuisce l'area effettiva dell'evaporatore.
Selezionare l'equalizzatore interno o esterno a seconda del refrigerante, della caduta di pressione e della temperatura di evaporazione. La tabella guida per l'equalizzatore indica la differenza di pressione del refrigerante corrispondente alla temperatura di 1°C. Le valvole equalizzatrici esterne devono essere utilizzate quando la caduta di pressione supera il valore di differenza di pressione indicato in Tabella.
IMPOSTAZIONE DEL SURRISCALDAMENTO
Il regolatore del surriscaldamento della valvola di espansione regola il surriscaldamento mediante il quale la valvola inizia ad aprirsi dalla condizione completamente chiusa e questo surriscaldamento è chiamato surriscaldamento statico.
- SSH: surriscaldamento statico
- OSH: surriscaldamento operativo (surriscaldamento necessario per il funzionamento della valvola e del sistema di refrigerazione)
- SHC: Superheat Change (surriscaldamento che mantiene l'apertura della valvola al punto di equilibrio ottimale per i sistemi di refrigerazione)
SSH ＝ SSL − SHC
Per modificare la regolazione, rimuovere il cappuccio di tenuta e ruotare il perno di regolazione. Ruotando l'alberino in senso orario per comprimere la molla si diminuisce il flusso e aumenta il surriscaldamento, mentre ruotando l'alberino in senso antiorario per allentare la molla si aumenta il flusso e si abbassa il surriscaldamento.
CARICA E MOP (PRESSIONE OPERATIVA MASSIMA)
Carica G
La carica di gas utilizzata generalmente nell'aria condizionata fornisce una limitazione della pressione, ma perde il controllo se il corpo della valvola diventa più freddo del bulbo di rilevamento. Una valvola caricata a gas deve essere installata in una posizione in cui il corpo della valvola può essere più caldo del bulbo per evitare la condensazione della carica nella testata.
L-Carica
La carica liquida fornisce un controllo accurato quando il corpo della valvola diventa più freddo del bulbo di rilevamento; quindi una valvola caricata di liquido può essere installata in qualsiasi luogo indipendentemente dalla temperatura. La carica, tuttavia, non fornisce la massima pressione operativa (limitazione della pressione) per la protezione da sovraccarico del motore.
C&CL&CY–Addebito
Carica incrociata e bassa temperatura incrociata. la carica utilizzata generalmente su applicazioni a basse temperature non perderà il controllo anche se il corpo della valvola diventa più freddo del bulbo di rilevamento. Una valvola a carica incrociata può essere installata in qualsiasi luogo, indipendentemente dalla temperatura. Carica incrociata (C) per la refrigerazione normale (intervallo di temperatura superiore a −40°C) e carica incrociata bassa temp. carica (CL e CY) per bassa temp. refrigerazione (CY… da −70 a −40°C con R22 per valvole tipo ATX).
S&SA&SL–Addebito
La carica fornisce un controllo accurato anche se il corpo della valvola diventa più freddo del bulbo di rilevamento e inoltre fornisce MOP (limitazione della pressione) per la protezione da sovraccarico del motore. La valvola caricata S può essere installata in qualsiasi luogo, indipendentemente dalla temperatura.
ORDINAZIONE Valvole di Espansione
- Pressione normale e pressione massima
- Temperatura normale e temperatura minima
- Applicazione dettagliata
- Refrigerante
- Posizione della valvola
- Capacità (temperatura di condensazione ed evaporazione)
- Lunghezza del tubo capillare
- Evaporatore esterno o interno
- Caduta di pressione sull'evaporatore
- MOP (pressione operativa massima)
- Sistema di compressione a due stadi o meno
FREQUENTLY ASKED QUESTIONS
The two common types of expansion valves used in air conditioning systems are internally equalized valves and externally equalized valves. Internally equalized valves receive warm, high-pressure liquid refrigerant and leave the expansion valve quite cold, whereas externally equalized valves have a separate connection to the evaporator outlet to sense the pressure.
If an expansion valve is not properly sized for the HVAC system, it can lead to inefficient operation, reduced system capacity, and increased energy consumption. An undersized expansion valve may cause the system to operate at higher pressures, while an oversized valve may result in reduced system performance and potential refrigerant leakage.
The expansion valve regulates the refrigerant flow rate by controlling the pressure drop across the valve. As the valve opens, the pressure drop increases, allowing more refrigerant to flow into the evaporator. Conversely, as the valve closes, the pressure drop decreases, reducing the refrigerant flow rate. The expansion valve must be carefully selected to ensure the correct refrigerant flow rate for the specific HVAC system.
When selecting an expansion valve, consider factors such as the type of refrigerant used, system operating pressures, evaporator design, and desired superheat setting. Additionally, consider the valve’s flow characteristics, pressure drop, and capacity to ensure proper system operation and efficiency.
The expansion valve plays a critical role in maintaining the overall efficiency of an HVAC system. A properly sized and selected expansion valve ensures that the refrigerant flows at the correct rate, allowing for efficient heat transfer in the evaporator and condenser. Inefficient expansion valve operation can lead to reduced system performance, increased energy consumption, and potential system failures.
