EL TUBO CAPILAR
- En artículos anteriores hemos hablado de VET (válvulas de expansión termostáticas) VEE ( válvulas de expansión electrónicas).
- En este artículo vamos a hablar de VEI (válvulas de expansión inteligentes), es decir, el tubo capilar.
- Y por que le llamo así, pues por que es lo más inteligente que se puede poner a un sistema frigorífico siempre que se posible, muy fácil de poner, muy barato, sin componente mecánicos ni electrónicos.
- Los tubos capilares se utilizan desde hace mucho tiempo como un sistema de expansión en instalaciones frigoríficas pequeñas.
- Veamos algunos de los motivos:
1- Son muy fiables.
2- El precio es muy bajo, yo diría que es fantástico para su tecnología de funcionamiento.
3- Es lo más fácil de instalar.
4- No se necesita que los compresores sean de un par de arranque alto, puesto que siempre arrancan en equilibrio de presión.
5- Son muy fáciles de almacenar y manipular, y no necesitan manual de instrucciones.
- El capilar es un tubo de cobre con un diámetro interior calibrado y ese diámetro oscila entre 0,8 y 2,1 mm,(diámetros mas normales). Tanto el diámetro como la longitud del tubo determinan la cantidad de líquido refrigerante que pasará a través del tubo.
- El tubo capilar puede instalarse a lo largo o bien arrollado en forma de bobina que contenga la longitud de tubo necesaria.
- El capilar no controla la presión ni el recalentamiento ni la temperatura. Es simplemente un tubo muy pequeño con un agujero interior mas pequeño, y sin partes móviles.
- Como este dispositivo no puede ajustarse a los cambios de carga se utiliza normalmente en los sistemas que tienen una carga relativamente constante sin grandes fluctuaciones.
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- Bueno ahora vamos con una la realidad, el tubo capilar lleva más de 100 años entre nosotros y hay una teoría que dice que si algo se inventó y si se está utilizando mas de 100 años seguirá entre nosotros otros 200 como mínimo.
- Pensarlo detenidamente, la válvula de expansión automática se inventó y se utilizó unos poquitos años y ha desaparecido, y ¿que pensáis de la válvula de expansión termostática, cuánto tardará en desaparecer?.
- Ahora tenemos a la VEE entre nosotros y está para quedarse y hacerse imprescindible.
- Sin embargo el capilar no es sustituible de momento, para los equipos de pequeña potencia es lo mejor que hay, por lo tanto, es la válvula de expansión más inteligente que han inventado y a la vez más simple.
- El dimensionado del capilar es un poco empírica, tal vez un poco delicada.
- Sobre todo cuando no se conocen a fondo los componentes de un sistema frigorífico y cómo pueden influir algunos parámetros en una variación de las condiciones de funcionamiento.
- Esa variación de parámetros pueden alterar el régimen de funcionamiento óptimo del sistema, tanto en marcha cíclica como en marcha continua.
- Incluso en cuanto a consumo de electricidad, por lo tanto, es una ilusión querer utilizar una fórmula matemática para el cálculo de capilares.
CÁLCULO DE CAPILARES
- En este punto destacaría algunos conceptos que hay que tener claros, para empezar hemos visto que utilizar fórmulas matemáticas hace complicado el cálculo.
- Son muchos parámetros a tener en cuenta, y las condiciones de funcionamiento son muy dispares.
- Muchos fabricantes de compresores tienen sus propios sistemas de cálculo mediante ábacos, pero no son absolutamente precisos.
- Por último se puede utilizar la lógica combinada con la mente, pero aún así sigue siendo un sistema impreciso, sobre todo para los que no tienen experiencia.
- Entonces lo que podemos hacer es combinar cálculos matemáticos que pueden ser hechos mediante algún tipo de software, con un ábaco correspondiente para la potencia y el refrigerante sobre el que estemos trabajando, y después utilizar la lógica.
- A mi personalmente con un ábaco y la lógica me llega, pero, eso es por la práctica de haber realizado ya cálculos de tubos capilares para instalaciones frigoríficas pequeñas.
- El software para el cálculo de capilares, da una orientación muy buena para su selección, esto lo digo desde mi punto de vista, puesto que he visto alguno de los softwares que hay en el mercado.
- Aunque no he hecho ningún capilar utilizando ese software, los resultados que da parecen bastante fiables.
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- Cuando he tenido que realizar el cálculo de un tubo capilar, sobre todo al principio que no tenia experiencia, el primer método que utilicé fue el ábaco.
- La utilización del ábaco es muy simple:
1- Primero tenemos que seleccionar el compresor o la potencia frigorífica.
2- Determinamos el régimen de trabajo de evaporación.
3- Elegimos la temperatura de condensación.
4- Si elegimos el compresor ya sabemos el refrigerante a utilizar, si elegimos por potencia frigorífica debemos elegir el refrigerante.
-Se aconseja utilizar medidas de capilares situadas entre 1,5 y 2,5 metros.
-Un tubo capilar corto produce una evaporación alta o parcial.
-Un tubo capilar largo producirá tiempos de equilibrado demasiado largos sobre todo en ciclos de altas frecuencias, y como consecuencia el tiempo de estabilización del sistema frigorífico será muy elevado.
- Veamos un ejemplo
- Tenemos un equipo que es el AZ4419Y de 1/6 HP (un sexto de caballo).
- Elegimos una temperatura de evaporación de -11ºC y una temperatura de condensación de +40ºC, juntamos las líneas rojas y nos da el tubo capilar resultante de aproximadamente 1,8m con un diámetro de 0,8mm.
- La potencia de este compresor a -11 es de 277 vatios (w) aproximadamente.
- Como veis es muy fácil elegir un tubo capilar, no tenemos que tener ningún complejo ni ningún miedo.
- La baja carga de refrigerante de un sistema con capilar lleva a temperaturas bajas de evaporación, menor rendimiento frigorífico, y utilización parcial del evaporador.
- Una alta carga de refrigerante, puede producir alta presión de condensación, arrastre de líquido al compresor.
ENSAYO DEL TUBO CAPILAR
- Cuando se quieren hacer tubos capilares en serie para sistemas frigoríficos iguales es importante tener en cuenta que puede haber variaciones importantes en cuanto se refiere a la circularidad interior y a la rugosidad, eso conlleva a la necesidad de verificación o calibrado.
- Con una botella de nitrógeno podemos realizar la prueba.
- Cómo obtener capilares idénticos a uno dado que sabemos que funciona.
1- Tubo capilar de calibrado. Es el capilar que vamos a verificar
2- Tubo capilar de referencia. Es el capilar que sabemos que es correcto su funcionamiento.
3- Instalamos todo el sistema que hemos visto en la foto anterior.
4- Abrimos la botella de nitrógeno y ponemos el regulador a 10 bares en el primer manómetro, anotamos la presión del segundo manómetro.
En el primer manómetro tenemos 10 bares, y en el segundo tememos por ejemplo 5,5 bares, estos valores van a ser los de referencia para la segunda parte.
- 5- Intercambiamos los capilares, y hacemos la prueba otra vez, si el capilar a verificar es igual al de referencia, el manómetro 2 indicara 5,5 bares, si la presión del manómetro 2 es superior a 5,5 bares, el tubo capilar a verificar presenta demasiada retención, se debe disminuir, si la presión del manómetro 2 es inferior a 5,5 bares, no debería ser utilizado.
- Las presiones las he elegido al azar, elegir vosotros las presiones que os apetezca siempre que estén por encima de 5 bares.
REFLEXIÓN
- Aquí hay poco que reflexionar, los capilares son maravillosos, en caso de dudas, es mejor un poco largos, y con la tecnología que hay ahora se pueden hacer maravillas con ellos.
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- Nos tenemos que limitar a pequeñas potencias, pero a mi se me ocurren sistemas más potentes utilizando un poco de electrónica.
- Esto ha sido todo por hoy, un saludo para tod@s.
Doctor frigorias, muy buen dia, Felicidades.
ok acabo de ver el metodo usado para la calibracion de un tubo capilar. teniendo como muestra el capilar original y hacer una comparacion con el que se va a sustituir, ok hasta ahi muy bien, ahora le hago una consulta:
supongamos que voy a recargar de gas r134a a una nevera pero no tengo el diametro del tubo capilar y quiero usar capilar diametro ,036 pulgadas ( .0914 mm) pero no se el largo a usar. pero quiero tener una presion de condensacion de 150 psig (10.34 bares) entonces le inyecto al tubo capilar de un largo de 4 metros (157 pulgadas) usando nitrogeno a una presion de 150 psig (10.34 bar) y voy recortando o cortando el tubo capilar hasta que el manometro marque 150 psig. y entonces ese va aser el largo de ese capilar para esa presion ??
en espera de su repuesta … atte ; ROY.
Buenas Sr Doctor frigorias, perdone y le sigo consultando, donde puedo descargar esto :
…….L’unite Hermetique, Ábaco capilares…
ya que me parece bastante interesante para la eleccion de tubos capilares.
yo uso “Dancap ” y tambien la de “Tecumseh.” y el de “Embraco ” me gustaria tener mas opciones al momento de elegir un tubo capilar para refrigeradoras .
atte ; Roy.
Hola Roy, la presión de condensación no te la da el capilar en ninguno de sus
diámetros o dimensiones, te la da la temperatura de aire de entrada al condensador.
Si tienes un capilar corto vas a tener una presión de evaporación alta, y si lo
tienes largo la presión será más baja, siempre que utilices el mismo compresor.
Pero la temperatura de condensación apenas variará, salvo que varíe la temperatura
de entrada de aire al condensador.
La prueba de nitrógeno generalmente se utiliza para comprobar que todos los capilares
son exactamente iguales cuando fabricas muchos refrigeradores, expositores, etc y necesitas
que todos sean exactamente iguales.
Saludos
Hola Roy, hace unos años todos los fabricantes de compresores te facilitaban
ábacos para el cálculo de capilares.
Ahora los fabricantes suelen hacer lo mismo con programas informáticos.
Si te interesan los que están en la web puedes guardarlos sin problemas.
Se pueden utilizar para esos compresores o unos de potencia similar.
Te animo a que te pongas en contacto con el fabricante que sea de tu interés
e intentes que te faciliten los ábacos o en su defecto el programa
informático.
Creo que l’unite hermetique es ahora techumseh.
Saludos
ah muchas gracias Sr Jimmy.
ok le plateo lo siguente a ver si Ud con sus amplos conocimientos me podra orientar:
cuestion… calculo de tubo capilar, su diametro y longuitud.
un refrigerador domestico tpo side-side dos puertas verticales.
capacidad 22 pies ( 623 litros).
compreor: Embraco EGS90HLP. tipo LBP baja presion de descarga.
btu : 940.
Kcal: 237.
Watts de refrigeracion : 275.
cc cubicos: 7.95
gas R 134a.
hp 1/4+ .
voltaje: 110 volts / 60 hz.
yo use este programa para calcular el capilar ” tecumseh capilary”.
le introduje estos parametros :
— refrigerante 134a.
— tubo capilar que yo quiero usar .036″ pulgadas.
— Temperatura de evaporacion : -23.3 ºC
— Temperatura de Condensacion 49 ºC.
— Temperatura de succion (la del tubo de retorno) 5ºC,
— Grado de Subenfriamiento 5ºC.
— Temperatura ambiente 35 ºC.
Resultado de el calculo :
capilar .036″ de un largo de 2.9 metros.
los otro progrmas que yo use la tabla de Embraco da otro tipo de medidas y el Dancap otras medidas rarisimas.
ok Sr Jimmy, le consulto que medida de tubo capilar Ud me recomienda para ese tipo de Refrigeradora side-side y ellas usan un compresor LBP DE 1/3 DE HP.
aqui los Tecnicos me han recomendado el tubo capilar de diametro .036″ y un largo de 3 metros.
atte Sr Roy.
Hola Roy, para el compresor Embraco EGS90HLP y las condiciones que me indicas te recomiendo lo siguiente:
Diámetro del tubo: 0.8 mm. (milímetros)
Longitud de tubo capilar en sentido longitudinal 3.13 metros.
Respecto al compresor de 1/3 de HP, que usted me menciona, con las mismas condiciones
de trabajo que en el caso anterior, mi recomendación es de 2.8 – 3 metros.
Sea muy prudente en este último caso porque se necesita mucha mas información.
Saludos
Buen dia Sr Jimmy, Gracias por sus enseñansas y consejos, ok muy agardecido por tomarse algo de su valioso tiempo para atender mis consultas… hare las pruebas indicadas por Ud con respecto a la dimension del tubo capilar y luego le infomare.
Hola Roy, gracias por decidir mostrarme los resultados de tu intervención del tubo capilar.
Estaba un poco triste porque no iba a saber todos esos datos, pero bueno, ahora eso ha cambiado.
Espero con mucho interés conocer esa información.
Saludos.
Saludos Roy, ese valor que dices darle a la temperatura de succión o tubo de retorno de 5°C, es muy alto. Siendo así tendrías un SOBRECALENTAMIENTO de 28K, y eso es un valor muy alto, en LBP yo recomendaría un sobrecalentamiento total de 7K, lo que representa un valor para la temperatura de retorno de -16°C siendo la temperatura de evaporación de -23°C.
Efectivamente tienes razón, pero en los frigoríficos de casa se
producen unas situaciones un poco especiales.
En primer lugar no tenemos control del refrigerante puesto que
no tenemos válvula de expansión.
Por lo tanto es muy difícil tener un control del recalentamiento.
En segundo lugar los fabricantes tienen que conseguir que el
frigorífico funcione sin problemas en cualquier circunstancia.
Eso implica que no puede llegar refrigerante a la cámara de
aspiración del compresor en ninguna circunstancia, por lo tanto,
tienen que aumentar el recalentamiento.
Por otro lado si solamente a través del refrigerante del circuito
frigorífico consiguiesen obtener un recalentamiento de 7k
cuando la temperatura de evaporación fuese muy baja, digamos -25ºC
los gases saturados de aspiración llegarían a -18ºC a la cámara de
aspiración, en estas circunstancias, se produciría hielo en el tubo
aspiración incluso puede que el compresor se llenase de escarcha
parcialmente.
Creo que un fabricante de frigoríficos no se puede permitir el lujo
de que a sus frigoríficos se les escarche el compresor, la sensación
creo que no es buena.
Un saludo
te comento de ante mano un cordial saludo desde vzla,tengo una inquietud deseo convertir un enfriador de refresco de un puerta en un un frezzer y bajar la temperatura a -10°c,logicamente tendria que cambiar la puerta de vidrio se puede realizar este cambio tiene un motor compresor de 1/3 marca china.refirgerante 134a aplicando la abla abaco
Hola, es posible que no tengas que hacer algunas cosas para conseguir lo
que deseas.
Deberías de probar directamente con el termostato que tienes, o con otro, si te alcanza
los -10ºC.
Si consigues llegar a esa temperatura, no tendrías que hacer nada sobre el
circuito frigorífico.
Desde mi punto de vista solo tendrías un problema importante, el
desescarche
Si el evaporador es ventilado poner desescarche puede ser problemático,
si es estático como los arcones frigoríficos,(arcones congeladores)
no deberías de tener mayor problema.
Si todo lo anterior lo puedes conseguir, puedes mejorar el rendimiento
del compresor mejorando el aislamiento exterior del mueble hasta
donde te sea posible, incluida la puerta, por supuesto.
Saludos
otra consulta esta tabla de calulo se aplia para r404a,r22
Hola Fabio, solamente se aplica a R134A
Gracias por tu respuesta muy agradecido q sigan los exitos. si el evaporador es ventilado
Gracias por ponerte en contacto con nosotros,
que tengas un buen día.
Saludos dr tenga una gran duda porque hay equipos que usan doble capilar y cual es la función donde puedo no consigo esa información
Hola Fabio, desde hace unos años los fabricantes para ahorrar costes
han simplificado los frigoríficos.
Anteriormente a los frigoríficos combis o combinados llevaban dos
compresores,ahora solamente llevan un compresor y una válvula de doble
capilar.
Como sabes los combis llevan una zona de fresco normalmente por encima
de 0ºC y una zona de congelación sobre -20ºC.
Con esta válvula lo que se consigue es que las dos zonas sean
independientes,en cuanto a temperatura, con un solo compresor.
Este sistema también se utiliza en los frigoríficos americanos.
Respecto a donde encontrar información sobre ella, youtube puede ser
un buen sitio.
Saludos
Hola en el calculo de el capilar como calculo el diametro del mismo . Porque el largo te lo da la temperatura de compresion en el condensador y la que quieres en expansion en el evaorador y el diametro del capilar donde se calcula? Gracias
Hola Daniel, gracias por comentar y por la interesante pregunta.
El cálculo de capilares es bastante empírico, hasta hace poco se
hacían los cálculos con ábacos de los compresores que ibas a utilizar.
Era más fácil, puesto que se basaban en la experiencia del fabricante,
sin embargo ahora se utilizan algo más los programas informáticos, eso no significa
que sea mejor el cálculo, depende del programa.
Al grano, en el cálculo de un capilar está todo relacionado, y lo tienes
que hacer en conjunto.
En este cálculo dependes de la potencia del compresor, la temperatura de
condensación, de la temperatura de evaporación, del subenfriamiento,
incluso de la densidad del refrigerante.
Por otro lado la experiencia de los fabricantes expone que las dimensiones
de los capilares tienen que estar entre 1’5 y 2’5 metros, aunque esto
no es una realidad absoluta.
También insisten en que el diámetro debería oscilar entre 0’8 y 2’1 milímetros y
tampoco es una realidad absoluta.(si utilizas pulgadas sería lo mismo haciendo
la conversión).
Por lo tanto, en vista de esto, no te preocupes por el diámetro interior,
limítate a intentar cumplir con con los rangos o acercarte lo más posible.
Espero haberte ayudado.
Un cordial saludo.