Sistemas de Expansión Directa

Para acondicionar el espacio interior de un edificio, el aire de recirculación y aportación suele ser enfriado y deshumidificado simultáneamente mientras pasa por una batería de enfriamiento. Esta batería puede ser de tipo de expancion directa (DX).

La refrigeración por expansión directa utiliza la temperatura, la presión y el calor latente de vaporización del fluido refrigerante que evolucionan en el ciclo para enfriar el aire. Para vaporizar el refrigerante líquido, el calor latente de vaporización debe ser aplicado al liquido. La cantidad de calor necesaria para evaporar 0,45 kg de refrigerante liquido varía según las características de los refrigerantes. El punto de ebullición de un refrigerante ideal debe ser inferior a la temperatura de suministro del aire y superior a 0 °C, para que no se congele la humedad o agua condensada del aire de suministro del edificio. La mayoría de los refrigerantes utilizados en la actualidad tienen un punto de ebullición relativamente bajo y propiedades no irritantes, no toxicas, no explosivas, no inflamables y no corrosivas para uso con los materiales de las tuberías comerciales disponibles.

los primeros sistemas de climatización y refrigeración utilizaban sustancias toxicas y peligrosas, como éter, cloroformo, amoniaco, dióxido de carbono, dióxido de azufre, butano y propano, como refrigerantes. Los refrigerantes mas ampliamente  utilizados actualmente son los freon núms. 11,12,22 y 502 (para aplicaciones de baja temperatura como la congelación alimentaria).

En la figura se muestra un sistema de refrigeración simple. Los componentes básicos del sistema son la válvula de expansión ( reductora), evaporador (batería de enfriamiento o batería DX), compresor, condensador y tuberías de interconexión. El compresor y válvula de expansión son los puntos de sistema en los que la presión del refrigerante cambia. El compresor mantiene una diferencia de presión entre los lados de aspiración y descarga del sistema (entre la batería DX y el condensador), y la válvula de expansión separa los lados de alta y baja presión del sistema. La función de la válvula de expansión es dosificar el refrigerante del lado de alta presión (donde actúa como válvula reductora) al lado de baja ( donde el refrigerante experimente un cambio de fase de liquido a vapor durante el proceso de absorción de calor).