¿Qué es un tubo capilar en sistemas de refrigeración?: Funcionamiento, recomendaciones + PDF

Antes de comenzar, recordemos que desde el momento que iniciamos los estudios en sistemas de refrigeración y aires acondicionados aprendemos que existen cuatro componentes principales, cuya función individual permite lo que conocemos como el ciclo básico de refrigeración, los cuáles son: el compresor, el condensador, el dispositivo de expansión y el evaporador. 

En ocasiones anteriores, ya hemos hablado acerca de cada uno de estos componentes en nuestro blog, sin embargo, hoy aprenderemos más a detalle acerca del dispositivo de expansión, mas concretamente de los tubos capilares. 

¿Qué es un tubo capilar?

Un tubo capilar es un dispositivo de expansión empleado en los sistemas de refrigeración y aires acondicionados. Se le conoce de diferentes maneras: dispositivo de expansión, dispositivo de control de flujo o dispositivo de estrangulación. A los tubos capilares se les conoce como el modelo más sencillo de este tipo de dispositivos, ya que su funcionamiento es más rudimentario en comparación con los dispositivos VET que cumplen con la misma función. 

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El aspecto físico de estos dispositivos consiste en un arrollamiento de tubería de cobre cuyo diámetro interior es muy pequeño. En el mercado los podemos encontrar con diámetros desde 0.025" (0.63 mm) y longitudes de hasta 10 ft (304.8 cm) y su función consiste en mantener controlada la presión del flujo de refrigerante que fluye a través del sistema de tuberías, permitiendo un descenso de la presión y por ende de la temperatura para dar paso al proceso de evaporación de este fluido. Expliquemos más a detalle cuál es su funcionamiento. 

¿Cómo funciona un tubo capilar? 

Recordemos que después del proceso que conocemos como compresión, el cuál se da lugar dentro del compresor, que comprime (de ahí su nombre) el refrigerante en estado gaseoso, permitiendo que este fluya hacia el serpentín del condensador, donde por supuesto, ocurre el proceso de condensación. En esta última sección de tuberías, el refrigerante se encuentra a una presión relativamente elevada y por ende, a una temperatura elevada también. 

Si no existiera un dispositivo de expansión justo a la salida del condensador, lo que ocurriría es que el proceso de evaporación sería demasiado lento e ineficiente, y lo más probable es que el refrigerante condensado (es decir, en estado líquido) retorne nuevamente hacia el compresor, lo cuál eventualmente podría dañarlo. 

Para evitar esto, se coloca un dispositivo de expansión entre el condensador y el evaporador, para reducir la presión que proviene de la salida del condensador, para después permitir el flujo hacia el evaporador y facilite dicho proceso, consiguiendo una transferencia de calor adecuada, y por ende la reducción de la temperatura en un recinto cerrado. Es por esta razón que a los tubos capilares se les conoce como la línea de división entre el lado de alta presión y el lado de baja presión de un sistema de refrigeración. 

Anteriormente dijimos que los tubos capilares son dispositivos más rudimentarios que los VET, esto es debido a que, si bien cumplen con la misma función, los capilares no pueden ajustarse ni pueden ser controlados por medio de otros dispositivos de control, como sensores de temperatura. Al ser un simple tubo de diámetro muy reducido, la resistencia al flujo de refrigerante será siempre constante, por lo que solo pueden soportar ciertos niveles de presión para poder trabajar adecuadamente. Por esa razón, los tubos capilares sólo se utilizan en sistemas de refrigeración y aires acondicionados de uso doméstico y/o comerciales, mientras que los equipos industriales requieren un dispositivo de expansión más sofisticado. 

Aspectos técnicos a la hora de elegir un tubo capilar

Las características principales a tener en cuenta de un tubo capilar para su elección y aplicación en un sistema de refrigeración es: su diámetro interior y su longitud.

A la hora de reemplazar un tubo capilar, lo ideal será sustituirlo por uno del mismo diámetro y longitud que el que se retira del equipo en cuestión, sin embargo, si las reparaciones a realizar resultan distintas a las características de fábrica, como reemplazar el tipo de refrigerante del sistema o compresor nuevo, entre otros aspectos, es necesario adaptar las dimensiones del tubo capilar a los nuevos requerimientos, de lo contrario, el sistema no operaría correctamente, pues los capilares no son de uso universal. 

Existen tablas que pueden ser utilizadas como punto de apoyo, muy importantes si se requieren hacer este tipo de intervenciones. En la tabla de abajo se pueden apreciar las medias de tubos capilares a emplear e refrigeradores domésticos según los HP de los compresores y su capacidad frigorífica, entre otros datos. 

Fuente: Tabla de aplicación de compresores - Embraco

En la sección derecha de la imagen se pueden apreciar las medidas de los tubos capilares en pulgadas (pul) y milímetros (mm). Sin embargo, lo más común es que se encuentren en pulgadas, tanto es así que existe una determinada nomenclatura que los identifica, iniciando con las letras TC, seguido de un número, por ejemplo, TC-35. Donde TC hace referencia al diámetro interior del capilar en milésimas de pulgadas, en el caso del ejemplo serían 0.035" (pul).

Si quieres saber más, aquí te comparto el archivo PDF con toda la información al respecto, donde podrás encontrar información sobre la selección de capilares empleados en enfriadores y congeladores. 

Descargar: Tabla de aplicación de compresores 50 Hz y 60 Hz R134a y mezclas - Embraco en PDF

En resumen, los tubos capilares se eligen considerando básicamente los siguientes aspectos: la capacidad del compresor HP del equipo, así como la capacidad de enfriamiento en Btu/h, el tipo de aplicación al que se destina (refrigeración, congelación o aire acondicionado) y el tipo de refrigerante utilizado. Tener en cuenta que todos los datos son valores de referencia. 

Desventajas de los tubos capilares 

Si bien, una vez elegido el capilar adecuado para el tipo de sistema que se destina cumplirán con su función a la perfección, hay dos principales inconvenientes técnicos que podrían ocasionar problemas en el sistema de refrigeración, estos directamente relacionados con el tubo capilar. 

- La primera razón y más frecuente es la obstrucción del tubo capilar, esto debido a que al ser un ducto cuyo diámetro interior es muy reducido, es muy susceptible a bloquearse total o parcialmente. Así mismo, si existe exceso de humedad en el sistema, este dispositivo puede bloquearse debido a la formación de hielo. 

- Otra desventaja es que este dispositivo no es regulable, por lo tanto no puede adaptarse a la variación de cambio de flujo ocasionada por el cambio en las condiciones de operación. Esta es la razón por la cuál no se pueden instalar tubos capilares en sistemas de refrigeración industrial.

Cuidados a la hora de instalar un tubo capilar

A la hora de realizar servicio a un sistema de refrigeración, y de ser necesario sustituir el tubo capilar, es importante tomar en cuenta las siguientes consideraciones técnicas que permitirán el funcionamiento adecuado del sistema, evitando poner en riesgo el funcionamiento del mismo: 

- Procurar utilizar el refrigerante original del sistema de refrigeración, siempre que esté dentro de lo posible, de lo contrario, utilizar tablas de referencia para determinar la dimensión del capilar adecuado para el sistema y sus respectivas adaptaciones. 

- Realizar una limpieza a profundidad del sistema de tuberías con la finalidad de eliminar impurezas, ácidos, suciedad y humedad que puedan obstruir el tubo capilar. 

- De ser necesario, realizar cambio de aceite al moto compresor, ya que este puede desprender partículas de metal que pudieran fluir junto con el propio aceite a través del sistema y provocar una obstrucción en el capilar. 

- Sustituir filtro deshidratador y realizar su instalación en la posición adecuada según las especificaciones recomendadas. 

- Al instalar el tubo capilar en el sistema, procurar no hacer dobleces demasiado cerrados, ya que a pesar de ser muy flexibles, se corre el riesgo se obstrucción por doblamiento. 

- Si se requiere cortar el capilar, asegurarse de eliminar las rebabas del diámetro interior donde se realizó el corte, pues, podría ser causa de una obstrucción parcial del capilar. 

Siempre que se sigan estas recomendaciones para el manejo de los capilares y las Buenas Prácticas de Refrigeración, las probabilidades de que un equipo opere de manera adecuada son suficientemente altas. Si tienes algún comentario acerca de este tema, no olvide dejarlo en la parte de abajo.