Hola de nuevo,
Me encuentro con un problema al cual no paro de darle vueltas, y éste sí que me preocupa. Como sabéis, estoy trabajando con una instalación en la cual dispongo de un compresor con variador, un intercambiador de placas que actúa como evaporador y un condensador que dispone de un extractor centrífugo. Trabajo con R134a y el objetivo es enfriar un pequeño circuito con glicol, el cual tiene en su interior una resistencia variable, de hasta 5.4 kW.
Pues bien, hasta hace poco teníamos una válvula de expansión electrónica de tipo todo/nada, la cual creo que estaba sobredimensionada. En su controlador podía ver que trabajaba siempre al 30 % o menos de su capacidad. Por lo que decidimos instalar una válvula de expansión proporcional.
El compresor es un bitzer 2jes-0ty, el cual da una capacidad máxima frigorífica de 3.5 kW a 40 ºC de condensación. Mi objetivo era trabajar a temperaturas de evaporación entre 5 y -5 ºC. Para una temperatura de evaporación -5 ºC y una temperatura de condensación de 40 ºC el compresor da 2.4 kW. Para una temperatura de condensación del refrigerante de 60 ºC la potencia es de 1.7 kW. Lo que queremos es un control fino del refrigerante impulsado al evaporador. Mediante el software de selección, si impongo el último punto de trabajo mencionado (el de 1.7 kW), observo que la válvula va a trabajar por debajo del 50 %. Sin embargo, ahora que está instalada veo que no puede controlar bien el sobrecalentamiento. Si impongo a la carga térmica un valor de 2 kW, y el compresor trabajando al 100 %, veo que la válvula está completamente abierta.
Por más vueltas que le doy, pienso que los cálculo de selección de la válvula están bien hechos.Es una válvula de CAREL, la E2V11, dudaba entra esa y la E2V14, pero creo que la 14 E2V14 era demasiado grande para el punto de trabajo donde queremos operar.
Hay un aspecto importante quizás, la válvula la han instalado en paralelo con la otra que comentaba, de modo que activo una u otra en función de cual quiero probar (evidentemente la que no se usa está cerrada). Se forman algunos codos para realizar esta conexión ¿Es posible que haya un estrangulamiento en el refrigerante y que no hayan realizado la soldadura adecuadamente, o puede ser otra causa?
Gracias

¿Que es una válvula de expansión electrónica todo-nada? y ¿proporcional? ¿carga termica de 5,4 kw y compresor de 3,5 kw? condensacion a 60ºC por mas que intento comprender tu post no lo consigo.

Válvula de expansión electrónica todo-nada: controla el paso de refrigerante abriendo y cerrando el paso del mismo. Sólo puede estar abierta o cerrada.
Válvula proporcional: dispone de un motor paso a paso y permite el paso gradual de refrigerante. Esto posibilita un control más fino.
Carge térmica: cualquier elemento que genere calor, en mi caso una resistencia.
Compresor de 3.5 kW: potencia frigorífica que puede dar el compresor en unas condiciones determinadas de evaporación/condensación.
Condensación a 60 ºC: Cuando el refrigerante condensa, lo hace a esa temperatura en este caso.

Una "Válvula de expansión electrónica todo-nada que controla el paso de refrigerante abriendo y cerrando el paso del mismo y sólo puede estar abierta o cerrada" se llama realmente válvula solenoide y para nada es una válvula de expansión

"Válvula proporcional dispone de un motor paso a paso y permite el paso gradual de refrigerante. Esto posibilita un control más fino". No. En este caso tienes una válvula que puede funcionar de manera proporcional según su desplazamiento Y con un actuador, en este caso motor paso a paso, que también puede funcionar de manera proporcional. Puede, o no, ese es un concepto a tener muy en cuenta.

Una válvula de expansión termostatica también es una válvula proporcional y, y, además autonoma.

Creo que no as entendido mi respuesta, una válvula de expansión como tal controla el paso de refrigerante ya sea termostatica, presostatica etc, lo que abre y cierra todo-nada se conoce como válvula solenoide.
Cuando te hablo de carga termica me refiero a que tienes un compresor de 3,3 kw de potencia para una carga de 5,4 kw las definiciones estan bien pero condensar a 60ºC con 134 A

Creo que se refiere a las VETs electrónicas Tipo PWM, que funcionan por pulsos y sirven a la vez de cierre de la línea de líquido y cuando habla de las proporcionales se refiere a las que tienen motor paso a paso....por otro lado,, leido este post y otro anterior, la válvula no hace milagros y lo que tienes a mi entender es demasiada carga en el intercambiador de placas para un compresor con tan poca chicha, y eso no te lo va a solucionar la válvula....AUMENTA el tamaño del compresor

Hola de nuevo,
Gracias por vuestros comentarios. Efectivamente con válvula de expansión electrónica me refiero a aquellas que se regulan por PWM, como las AKV de Danfoss: products.danfoss.es/productrange/refrige...inated-refrigerants/

Moncayo no entiendo lo que dices. Es cierto que la válvula de expansión electrónica actúa como una solenoide, pero quizás sí está preparada para conmutar con un ciclo de trabajo determinado. Por ejemplo las AKV vienen por defecto con un "duty-cycle" de 6 segundos. Una solenoide podría quizás durar menos si se somete a ciclos constantes de apertura-cierre jeje. De todas formas esto no lo sé con seguridad.
En cuanto a que dices de la válvula proporcional, sí que no te entiendo ¿podrías explicarlo con más detalle?

Ojo Roverman! La resistencia es variable! A 1.2 kW la válvula proporcional está al 100 % y el sobrecalentamiento se va hacia arriba, es lo que me extraña, de ahí mi pregunta, porque con la válvula de expansión electrónica sí que se controla dicho sobrecalentamiento.
Por cierto, la válvula es una E2V11.

Saludos y gracias

No "mrr". No es cierto que una válvula de expansión electrónica actué como una solenoide. Una válvula de expansión, sin más adjetivos o con los adjetivos que quieras ponerle, una válvula de expansión a secas y si es de refrigeración, es una válvula proporcional si o si y entre unos margenes que, por construcción o programación, se le puedan marcar, llevar marcados o programar. Pero desde luego no entre 0 y 100% de aperura por que, eso, convierte a cualquier válvula, y se llame como se llame, en una válvula solenoide o una válvula todo-nada, pero funcionando así, sin ser proporcional, ya no en una de expansión frigorífica.

Una válvula de expansión figorifica, por definición, controla el paso de refrigerante a tráves de ella de acuerdo a unas determinadas variables como son temperatura de su bulbo y/o su presión en el lado de corrección por presión de evaporación y, Y, sus constantes de tiempo de funcionamiento. Cualquier válvula de lo que sea y con lo que sea que actué todo nada ya no es una válvula de expansión. Eso es otra cosa y despues tenemos los tubos capilares, los acuritor, los estrangulamientos y etc y etc. Pero estos últimos tampoco son válvulas eh.

Mocayo. Es como dice mmr. Son válvulas de expansión que abren y cierran inyectando a pulsos el evaporador.

Son muy habituales en CO2.

2 preguntas:

Como cierras las valvulas cuando usas una o la otra???

Tienes solenoide antes o usas las mismas VEE???

Que subenfriamiento tienes???

Como has hecho el algoritmo de control de velocidad del compresor???

A que temperatura tienes el glicol cuando la VEE esta abierta al 100%???

Que variables tienes en el algoritmo de control de apertura de la VEE???

60C en 134 es una barbaridad....

Hola Francisco,
Te comento.
1- Las válvulas las cierro mediante sus controladores. A la de expansión electrónica la pongo en modo "off" mediante una entrada digital que envía el autómata. La proporcional igual. No tengo ninguna solenoide antes de las mismas. Esto lo comenté y el instalador me dijo que no habría problema. Antes de instalar la válvula proporcional sólo tenía la de expansión electrónica, y como comenté en otro tema del foro parecía estar algo sobredimensionada (además así lo podía observar leyendo la hoja de datos).
2- El subenfriamiento que tengo es muy elevado, del orden de 20 K. El condensador es una batería de tubos aleteada sobredimensionada. Tengo que hacer la prueba de aumentar el aire de entrada a dicha batería y ver si el subenfrieamiento baja (esto puedo hacerlo porque puedo controlar el aire de entrada mediante otra batería en paralelo).
3- He llegado a tener el glicol a 0 ºC de entrada y unos -3 ºC de salida (ojo, tengo que calibrar estas temperaturas). Pero insisto, la válvula de expansión se pone al 100 % dependiendo de la carga que impongo con la resistencia variable en el depósito de glicol. Según pude comprobar ayer, si impongo una carga de 1 kW la válvula ya está al 100 %. Es más, ocurren situaciones en las que el compresor está trabajando al mínimo de potencia y la válvula está saturada. Da la impresión de que ahora la válvula es el cuello de botella para el paso de refrigerante.
¿Recuerdas lo que hablamos en el foro de que eligiera una válvula? Mi punto de trabajo iba a estar en torno a -10 ºC de evaporación como mínimo. De temperatura de condensación tengo 40 ºC porque la batería es muy grande. Bajo esas condiciones la EV11 queda aproximadamente al 20 % de apertura. Con la EV14 me voy al límite inferior. Por eso decidí instalar la EV11. En conclusión, la VEX se abre al 100 % dependiendo de la potencia calorífica que impongo. En teoría dicha válvula debería estar al 80% de su apertira para una demanda de 3.5 kW, que es lo máximo que da mi compresor según datos. Pero no, la válvula se satura a 1 kW, y esto es lo que más me preocupa.

4- Para el control de apertura de la válvula tengo una sonda NTC y un sensor de presión conectados inmediatamente a la salida del evaporador. Son además los sensores de CAREL y el controlador es el de la válvula de Carel (un EVD Evolution). Otra cosa que me extraña es que tengo un caudalímetro de refrigerante (rotámetro) y observo que aunque la apertura sea constante el caudal oscila, lentamente, pero oscila. Esperaba una medida aquí constante. Con la válvula de expansión electrónica se veían picos bruscos como era de esperar.

5- Respecto al control del compresor. He configurado un PID donde la señal medida (es decir la señal a controlar) es la temperatura del depósito de glicol, y la señal de control son las rpm del compresor. Impongo una referencia de por ejemplo 5 ºC y el control funciona perfectamente. Estoy seguro que aquí no hay problema. Además el PID está bien sintonizado y tengo establecido un límite inferior de 30 Hz para el compresor, tal y como dice el fabricante.

Respecto a la temperatura de condensación de 60 ºC, la comenté porque es el punto extremo superior de trabajo para R134a y el compresor que tengo, y tenía que garantizar que la válvula no se quedaba grande para esas condiciones. No obstante normalmente veo una presión de condensación de 10 barg, que se corresponde a algo menos de 45 ºC.

Lo me preocupa que ahora después de haber hecho la instalación y haber considerado todos estos aspectos se pueda quedar la válvula pequeña. Tiene que haber alguna obstrucción en la instalación. No sé si os ha ocurrido esto alguna vez.

Saludos!

Ojo con las VEE carel! A mi me pasó también alguna vez que eligiéndola según especificaciones del fabricante, se me quedó pequeña. Conviene elegir un modelo superior. Con siemens no tuve nunca ese problema.