VALVOLE TERMOSTATICHE

La valvola di espansione termostatica un dispositivo studiato per regolare il flusso di liquido all'evaporatore, ad un ritmo pari all'evaporazione del liquido nell'evaporatore stesso. Ci si ottiene mantenendo un determinato valore di surriscaldamento all'uscita dall'evaporatore (linea di aspirazione), il che assicura che tutto il liquido refrigerante vaporizzi nell'evaporatore e che il solo gas refrigerante ritorni al compressore.

La valvola di espansione termostatica (vedasi figura 1) installata nella linea del liquido all'entrata dell'evaporatore e separa il lato di alta e bassa pressione dell'impianto. Il bulbo termico collegato all'uscita dell'evaporatore e sente la temperatura di uscita dall'evaporatore stesso.

Figura 1. Il circuito frigorifero con la valvola termostatica TXV con lindicazione del posizionamento del bulbo e dell'equalizzatore esterno

La valvola di espansione rimarra' nella posizione chiusa fino al raggiungimento del settaggio prestabilito per il calore di surriscaldamento. Di conseguenza, il refrigerante scorre attraverso l'orifizio della valvola, mantenendo una portata adatta al carico termico e al settaggio del calore di surriscaldamento.

Se la temperatura diminuisce, la valvola si chiuder in risposta al carico termico ridotto sull'evaporatore, mantenendo nuovamente il surriscaldamento adeguato all'uscita dell'evaporatore.

Il gas aspirato surriscaldato scorre al compressore dove la sua pressione e temperatura aumentano grazie alla compressione.

Il gas di scarico surriscaldato dal compressore fluisce poi al condensatore dove il calore viene espulso, modificando il gas in un liquido preraffreddato ad alta pressione.

Il refrigerante liquido scorre poi all'entrata della valvola di espansione e viene misurato nell'evaporatore alla portata necessaria per mantenere il surriscaldamento adeguato all'evaporazione.

1. Determinate la pressione di aspirazione all'uscita dell'evaporatore con il manometro. Per gli impianti ermetici, la pressione di aspirazione puo' essere letta ad un raccordo di aspirazione del compressore.

2. Usate lo schema temperatura-pressione per determinare la temperatura di saturazione alla pressione di aspirazione osservata. Ad esempio, con un impianto R-22; 3.8 bar = 0 C.

3. Misurate la temperatura del gas di aspirazione al punto di installazione del bulbo della valvola di espansione. Ad esempio: 5 C.

4. Sottraete la temperatura di saturazione di 0 C (fase 2) dalla temperatura del gas di aspirazione di 5 C (fase 3). La differenza, 5 C il surriscaldamento del gas di aspirazione.

Calcolo del surriscaldamento per una ottimizzazione della resa della valvola termostatica

Il surriscaldamento la temperatura del gas refrigerante al di sopra della sua temperatura di vapore saturo (punto di rugiada).

Il surriscaldamento con riferimento alle valvole termostatiche, puo' essere scomposto in tre categorie:

Surriscaldamento statico - la quantita' di surriscaldamento necessaria per vincere la forza della molla che regola la chiusura. Qualunque surriscaldamento aggiuntivo (forza) aprir la valvola.

Surriscaldamento di apertura - la quantita' di surriscaldamento necessaria per aprire la valvola alla sua capacita' nominale.

Surriscaldamento di funzionamento - il surriscaldamento cui la valvola funziona in condizioni normali o capacita nominale. Il surriscaldamento operativo la somma del surriscaldamento statico e di apertura.

La figura riportata illustra le tre categorie di surriscaldamento, la capacita' di riserva, come mostrato in figura 2 importante dato che fornisce la capacita' di compensare aumenti sostanziali occasionali nel carico dell'evaporatore, gas a rapida vaporizzazione intermittente, riduzione nella pressione lato alto dovuta a condizioni ambientali, riduzione di refrigerante, ecc...

I costruttori delle valvole settano il surriscaldamento delle valvole di espansione termostatiche alla condizione statica descritta.

Ruotando in senso orario la vite di regolazione si aumentera' il surriscaldamento statico. Ruotando tale vite in senso antiorario, il surriscaldamento si ridurr.

Quando un impianto funziona, qualunque regolazione effettuata modifichera' il surriscaldamento operativo.