BACHILLER

El tubo capilar y su relación con la carga térmica
Introducción y definición de carga térmica y tubo capilar
S
e denomina carga térmica a la energía en forma de calor que se debe agregar o quitar de una edificación o habitación (cámara frigorífica, refrigerador, etc). En aplicaciones de refrigeración y aire acondicionado, es la cantidad de energía que se necesita quitar con el fin de obtenerdeterminada temperatura y humedad.

El tubo capilar es un tubo largo, con diámetro constante usado en refrigeración y aire acondicionado. Su longitud puede variar de 1 hasta 6 metros, y su diámetro puede oscilar de 0.5 a 3 mm. Su aplicación está orientada a unidades con potencias fraccionarias o menores a 5 HP en refrigeración doméstica, congeladores, aire acondicionado, deshumidificadores,frigoríficos, heladeras, freezers. La misión principal del capilar es la de reducir la presión del refrigerante proveniente del condensador.
Aunque las variaciones en la carga térmica para el tipo de unidades mencionadas anteriormente no son grandes, dado que estas se encuentran supuestamente alojadas en lugares con temperatura controlada, estudiaremos los efectos del cambio en la carga térmica, yaque el mecánico debe conocer esta condición para poder diagnosticar con exactitud un problema de este tipo.


Además, se está convirtiendo en una práctica poco recomendada y carente de sentido, el cambio de válvula de expansión por tubo capilar en unidades de poca potencia frigorífica y equipadas con tubo o tanque recibidor y con condensador remoto. Este tipo de práctica constituye una tremendadesventaja, ya que el sistema con su nuevo dispositivo de expansión, no estará preparado para cambios en los valores de carga térmica exterior o interior.
Reducción de la presión del refrigerante en el tubo capilar
La reducción de la presión del refrigerante dentro del tubo capilar ocurre debido a los siguientes factores:

1.- El refrigerante tiene que vencer la resistencia a la fricciónofrecida por las paredes del tubo. Eso genera la caída de presión y además…
2.- El refrigerante en estado líquido se evapora súbitamente convirtiéndose en una mezcla de líquido y vapor a medida que su presión se ve reducida. La densidad del vapor es menor que la del líquido. De allí, que la densidad promedio del refrigerante disminuye a medida que atraviesa el tubo capilar. El flujo de masa y eldiámetro del tubo permanecen constantes. El incremento en la velocidad o aceleración del refrigerante también requiere una caída de presión.

Distintas combinaciones de largo y diámetro de capilar pueden estar disponibles para un mismo flujo de masa y caída de presión. Sin embargo una vez que se ha seleccionado e instalado un tubo capilar con determinado diámetro y longitud en un sistema, lacantidad de refrigerante (flujo de masa) que circula por él varía de tal manera que la caída de presión total a través del tubo coincide con la diferencia de presión entre el condensador y evaporador. Este flujo de masa, depende totalmente de la diferencia de presión entre estos dos últimos intercambiadores de calor, el tubo capilar no puede ajustar por sí mismo de manera eficaz la cantidad derefrigerante cuando varía la carga térmica. Por lo tanto, el flujo de masa se incrementa con el aumento en la presión / temperatura de condensación y disminuye con la reducción en la presión / temperatura del evaporador.
Punto de equilibrio entre el compresor y el tubo capilar
El compresor y el tubo capilar, bajo condiciones de funcionamiento normales, deben arribar a determinada presión de succión ydescarga, lo cual permite la misma cantidad de refrigerante a través del compresor y el tubo capilar. Cuando se cumple esta condición, se dice que el sistema está en su punto de equilibrio. Las presiones del compresor y evaporador son presiones de saturación correspondientes a las temperaturas del condensador y evaporador. En el Video Tutorial que se exhibe más abajo, se muestra la variación del...