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Válvulas de expansión termostática Notas del Instalador REFRIGERATION AND AIR CONDITIONING Refrigeration and Air Conditioning Controls

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Válvulas de expansiónt e r m o s t á t i c a

Notas del Instalador

R E F R I G E R A T I O N A N D A I R C O N D I T I O N I N G

Refrigeration and Air Conditioning Controls

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Notas del Instaldor Válvulas de expansión termostática

2 RZ1AH205 Danfoss A/S (ESSC/jr), 01- 2003

Contenido PáginaVálvula de expansión termostática ................................................................................. 3Cargas de la válvula ........................................................................................................ 5Selección de válvula de expansión termostática ........................................................... 7Identificación ................................................................................................................... 7Montaje ............................................................................................................................ 9Ajuste ............................................................................................................................. 12Localización y reparación de averías ............................................................................ 14Gama de productos Danfoss ....................................................................................... 18

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Notas del Instalador Válvulas de expansión termostática

Danfoss A/S (ESSC/jr), 01-2003 RZ1AH205 3

Una válvula de expansión consta de unelemento termostático (1) separado delcuerpo de válvula por una membrana.El elemento termostático está en contactocon un bulbo (2) a través de un tubocapilar, un cuerpo de válvula (3) y unmuelle (4).

Funcionamiento de una válvula deexpansión termostáticaEl funcionamiento está determinado por 3presiones fundamentales:P1: La presión del bulbo que actúa en la

parte superior de la membrana y enla dirección de la apertura de laválvula.

P2: La presión del evaporador, queinfluye en la parte inferior de lamembrana y en la dirección delcierre de la válvula.

P3: La presión del muelle, queigualmente actúa en la parte inferiorde la membrana y en la dirección delcierre de la válvula.

Cuando la válvula regula, hay un balanceentre la presión del bulbo por un lado dela membrana y la presión de evaporacióny del muelle por el lado opuesto de lamembrana.Por medio del muelle se ajusta elrecalentamiento.

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Notas del Instaldor Válvulas de expansión termostática

4 RZ1AH205 Danfoss A/S (ESSC/jr), 01- 2003

RecalentamientoEl recalentamiento se mide en el lugardonde está situado el bulbo en la tuberíade aspiración, el resultado es la diferen-cia entre la temperatura existente en elbulbo y la presión de evaporación /temperatura de evaporación en el mismolugar. El recalentamiento se mide enKelvin (K) ó en °C y se emplea comoseñal reguladora de inyección de líquidoa través de la válvula de expansión.

SubenfriamientoEl subenfriamiento se define como ladiferencia entre la temperatura dellíquido y la presión/temperatura decondensación a la entrada de la válvulade expansión. El subenfriamiento semide en Kelvin (K) ó en °C.El subenfriamiento del refrigerante esnecesario para evitar burbujas de vaporen el líquido delante de la válvula. Lasburbujas de vapor merman la capacidadde la válvula y por consiguiente reducenel suministro de líquido al evaporador.Un subenfriamiento de un valor de 4-5Kes suficiente en la mayoría de los casos.

Igualación de presión exteriorSi se usan distribuidores de líquido,siempre deberá emplearse válvulas deexpansión con igualación de presiónexterior. El uso de distribuidores delíquido causa generalmente una caída depresión de 1 bar en el distibuidor y en eltubo del mismo.Estas válvulas siempre deberán utilizarseen instalaciones de refrigeración conevaporadores compactos de pequeñotamaño, como p.ej. intercambiadores decalor de placa, donde la caída de presiónsiempre será más elevado que la presióncorrespondiente a 2K.

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Notas del Instalador Válvulas de expansión termostática

Danfoss A/S (ESSC/jr), 01-2003 RZ1AH205 5

CargasLas válvulas de expansión puedendisponer de 3 tipos de carga:1. Carga universal2. Carga MOP3. Carga MOP con lastre, estándar para

válvulas de expansión Danfoss conMOP.

Las válvulas de expansión con CargaUniversal se emplean en la mayoría delas instalaciones de refrigeración, en lasque no se exige una limitación de presióny en las que el bulbo puede llegar a teneruna mayor temperatura que el elemento,o en altas temperaturas de evaporación/alta presión de evaporación.

Las válvulas con carga MOP se usannormalmente en unidades de fábrica,donde se desea una limitación de lapresión de aspiración en el momento depuesta en marcha, como por ejemplo enel sector de transporte y en nstalacionesde aire acondicionado. Las válvulas deexpansión con MOP tienen una cantidadmuy reducida de carga en el bulbo. Estosignificam que la válvula o el elementotienen que tener una temperatura mayorque el bulbo. En caso contrario, la cargapuede emigrar del bulbo hacia elelemento, con el consiguiente cese defuncionamiento de la válvula deexpansión.

Las válvulas con carga MOP con lastrese usan preferentemente eninstalaciones de refrigeración conevaporadores “altamente dinámicos” ,como p.ej. en instalaciones de aireacondicionado e intercambiadores decalor de placa con una alta transmisiónde calor. Con carga MOP con lastre, sepuede conseguir un recalentamiento dehasta 2 - 4K (°C) menor, que con otrostipos de carga.

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Notas del Instaldor Válvulas de expansión termostática

6 RZ1AH205 Danfoss A/S (ESSC/jr), 01- 2003

La carga universal tiene una cargalíquida en el bulbo. La cantidad de cargaes tan grande, que siempre quedará cargaen el bulbo a pesar de que el elementose encuentre más frío o más caliente queel bulbo.

La carga MOP tiene una cantidadlimitada de carga líquida en el bulbo. Lassiglas “MOP” significan Presión deOperación Máxima (Maximum OperationPressure) y es la presión de aspiración/evaporación más alta, permitida en lastuberías de aspiración/evaporación. Lacarga se habrá evaporado cuando sellegue al punto MOP. Cuando la presiónde aspiración vaya aumentando, laválvula de expansión empezará acerrarse a unos 0.3/0.4 bar por debajo delpunto MOP y se cerrará completamentecuando la presión de aspiración seaigual al punto MOP. MOP también sellama a veces - Protección de sobrecargade motor- “Motor Overload Protection”.

Carga MOP con lastreEl bulbo de una válvula de expansióntermostática contiene un material de granporosidad y superficie en relación a supeso. La carga MOP con lastre tiene unefecto amortiguante sobre la regulaciónde la válvula de expansión. La válvula seabre despacio cuando la temperatura delbulbo aumenta y cierra rápido cuando latemperatura del bulbo disminuye.

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Notas del Instalador Válvulas de expansión termostática

Danfoss A/S (ESSC/jr), 01-2003 RZ1AH205 7

PS

Elección de válvula de expansión termostáticaLa elección de la válvula de expansióntermostática se realiza conociendo lossiguientes datos:

· Refrigerante · Capacidad del evaporador· Presión de evaporación · Presión de condensación · Subenfriamiento · Caída de presión a través de la válvula· Igualación de presión interna o externa

IdentificaciónEl elemento termostático está equipadocon una etiqueta (parte superior deldiafragma). El código indica el refrigerantepara el que está diseñada la válvula:X = R 22Z = R 407CN = R 134aL = R 410AS = R 404A/ R507La etiqueta indica asímismo , el tipo deválvula, rango de temperatura deevaporación, punto MOP, refrigerante, ypresión máx. de prueba PS/MWP.En las válvulas TE 20 y TE 55 la capacidadnominal está sellada en una etiquetaadherida a la válvula.

Observe!Desde Septiembre de 1997 se ha sustituido la etiquetade color en el elemento termostático de las válvulas deexpansión T/TE2 por una inscripción grabada porláser.

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Notas del Instaldor Válvulas de expansión termostática

8 RZ1AH205 Danfoss A/S (ESSC/jr), 01- 2003

El conjunto de orificio para T/TE 2 estámarcado con el tamaño del orificio (p.ej.06) y la grabación de la semana + elúltimo número del año de fabricación(p.ej. 279).El número del conjunto de orificiotambién está indicado en el embalaje.

La inscripción superior en los conjuntosde orificio para TE 5 y TE 12 , (TE 12)indica el tipo de válvula para el que sepuede utilizar el orificio. La inscripcióninferior (01) indica el tamaño del orificio.

La inscripción inferior en los conjuntospara TE 20 y TE 55 (50/35 TR N/B)indican la capacidad nominal de los dosrangos de temperatura de evaporación Ny B, y el refrigerante. (50/35 TR = 175 kWen el rango N y 123 kW en el rango B). Lainscripción superior (TEX 55) indica eltipo de válvula para el que se puedeutilizar el conjunto de orificio.

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Notas del Instalador Válvulas de expansión termostática

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MontajeLa válvula de expansión se monta en latubería de líquido delante del evaporador,y su bulbo se sujeta a la tubería deaspiración lo más cerca posible alevaporador.En caso de que haya igualación depresión externa, la tubería de igualacióndeberá conectarse a la tubería deaspiración inmediatamente después delbulbo.

La mejor posición de montaje del bulboes en una tubería horizontal en unaposición que corresponde a las agujasdel reloj marcando entre la una y lascuatro. La ubicación depende deldiámetro exterior de la tubería.Observe:

El bulbo no deberá montarsenunca en la parte baja de unatubería de apsiración, ya que éstedetectará señales falsas a causade la existencia de aceite en elfondo de la tubería.

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Notas del Instaldor Válvulas de expansión termostática

10 RZ1AH205 Danfoss A/S (ESSC/jr), 01- 2003

El bulbo debe medir la termperatura delvapor de aspiración y, por lo tanto, nodebe situarse de manera que estésometido a fuentes extrañas de calor/frío.Si el bulbo está sometido a corrientes deaire caliente, se recomienda suaislamiento.

El bulbo no debe montarse después deun intercamibador de calor, ya que enesta posición dará señales falsas a laválvula de expansión.

El bulbo no debe montarse cerca decomponentes con grandes masas, ya queésto también producirá emisión deseñales falsas a la válvula de expansión.

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Notas del Instalador Válvulas de expansión termostática

Danfoss A/S (ESSC/jr), 01-2003 RZ1AH205 11

Tal como se ha indicado anteriormente, elbulbo debe instalarse en la partehorizontal de la tubería de aspiracióninmediatamente después del evaporador.No deberá instalarse en un colector deaspiración o en una tubería verticaldespués de una trampa de aceite.

El montaje del bulbo de la válvula deexpansión siempre tiene que efectuarsedelante de posibles bolsas de líquido.

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Notas del Instaldor Válvulas de expansión termostática

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AjusteLa válvula de expansión se suminstracon un ajuste de fábrica idóneo para lamayoría de los casos. En caso de quefuera necesario un ajuste adicional,utilícese el vástago de regulación de laválvula de expansión. Girando el vástagoen el sentido de las agujas del reloj seamenta el recalentamiento y girando en elsentido contrario de las agujas del relojse disminuye el recalentamiento. En lostipos T /TE 2, una vuelta del vástagoresulta en un cambio en el recalenta-miento de apróx. 4K (°C) a unatemperatura de evaporación de 0°C .

Para el tipo TE 5 y tamaños superioresuna vuelta del vástago a 0°C detemperatura de evaporación, supone uncambio de unos 0.5K.En las TUA y TUB, una vuelta del vástagoa 0°C de temperatura de evaporación,supone un cambio de apróx. 3 K..

Un funcionamiento inestable del evapora-dor puede eliminarse de la siguientemanera: Aumentar el recalentimientohaciendo girar suficientemente el vástagode regulación de la válvula hacia la dere-cha hasta que desaparezca el funciona-miento inestable. Seguidamente hacergirar el vástago gradulamente hacia laizquierda. Desde esta posición se da unavuelta entera al vástago hacia la derecha,(para los tipos T/TE 2, sólo es necesario1/4 de vuelta)En esta posición el sistema derefrigeración tendrá un funcionamientoestable y el evaporador es utilizado a supleno rendimiento. Una oscilación de±0.5°C en el recalentamiento no seconsidera como un funcionamientoinestable.

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Notas del Instalador Válvulas de expansión termostática

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Un recalentamiento excesivo en elevaporador puede ser debido por falta derefrigerante.Se puede reducir el recalentamiento,haciendo girar gradualmente el vástagode regulación hacia la izquierda (ensentido contrario a las agujas del reloj),hasta que el funcionamiento inestableaparezca.Desde esta posición se da una vueltaentera al vástago hacia la derecha, (paralas T/TE 2 sólo un 1/4 de vuelta). En estaposición el evaporador es utilizado a supleno rendimiento. Una oscilación de±0.5°C en el recalentamiento no seconsidera como un funcionamientoinestable.

Sustitución del conjunto de orificioSi no se puede encontrar un punto dereglaje en el cual el evaporador nopresente inestabilidad, puede ser debidoa que la capacidad de la válvula seademasiado grande, siendo necesaria lasustitución del conjunto de orificio o de laválvula por un tamaño menor.En caso de que el recalentamiento delevaporador sea excesivo, es debido aque la capacidad de la válvula esdemasiado pequeña, siendo necesaria lasustitución del conjunto de orificio poruno de tamaño mayor.Las válvulas TE, T2, TUA, y TCAE sesuminstran con un conjunto de orificiointercambiable.

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Notas del Instaldor Válvulas de expansión termostática

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Localización y reparación de averíasSíntoma Causa posible SoluciónLa temperatura dela cámara esdemasiado elevada

Caída de presión escesiva a través delevaporador

Sustituir la válvula de expansión por unaválvula con igualación de presión externa.Ajustar el recalentamiento de la válvula, encaso necesario.

Falta de subenfriamiento delante de la válvulade expansión.

Controlar el subenfriamiento del refrige-rante delante de la válvula de expansión.Crear un mayor subenfriamiento.

La caída de presión a través de la válvula deexpansión es menor que la caída de presiónpara la cual la válvula está dimensionada.

Controlar la caída de presión a través de laválvula. Reemplazar, en caso necesario, elconjunto de orificio y/o la válvula. Ajustar,en caso necesario, el recalentamiento de laválvula de expansión.

Bulbo instalado inmediatamente detrás de unintercambiador de calor o demasiado cerca deválvulas grandes, bridas, etc.

Examinar la ubicación del bulbo. Situar elmismo lejos de válvulas grandes, bridas,etc.

La válvula de expansión está obstruída porhielo, cera u otras impurezas.

Limpiar la válvula de hielo, cera u otrasimpurezas. Controlar el color en el visor delíquido (color verde indica demasiadahumedad). Cambiar el filtro secador, siestuviera montado Controlar el aceite en lainstalación frigorífica.¿Se ha cambiado o añadido aceite?¿Se ha cambiado el compresor?Limpiar el filtro de impurezas

La válvula de expansión es demasiadopequeña

Comprobar que la capacidad de la válvulaes la adecuada para el evaporador.Cambiar la válvula u orificio por untamaño mayor.Ajustar el recalentamiento en la válvula deexpansión.

La válvula de expansión ha perdido su carga. Controlar si la válvula de expansión haperdido su carga.Cambiar la válvula de expansiónAjustar el recalentamiento en la válvula deexpansión.

Ha habido una migración de carga en laválvula de expansión.

Comprobar que la carga de la válvula deexpansión es la adecuada.Identificar y subsanar la causa de lamigración de la carga.Ajustar, en caso necesario, elrecalentamiento en la válvula.

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Notas del Instalador Válvulas de expansión termostática

Danfoss A/S (ESSC/jr), 01-2003 RZ1AH205 15

Síntoma Causa posible SoluciónTemperatura de lacámara demasiadoalta

El bulbo de la válvula de expansión no tieneun buen contacto con la tubería de aspiración.

Asegurar que el bulbo esté bien sujeto a latubería de aspiración. Aislar el bulbo encaso necesario.

El evaporador está total o parcialmenteescarchado.

Desescarchar el evaporador, en casonecesario.

El recalentamiento de la válvula de expansiónestá ajustado a un valor demasiado pequeño.

Ajustar el recalentamiento en la válvula deexpansión

La válvula de expansión tiene una capacidaddemasiado grande

La instalaciónfrigorífica tiene unfuncionamientoinestable.

Cambiar la válvula de expansión o elorificio por un tamaño menor. Ajustar, encaso necesario, el recalentamiento en laválvula de expansión

El bulbo de la válvula de expansión estáinstalado en un lugar inadecuado, como p.ej.en el colector de aspiración, tubo verticaldespués de una trampa de aceite o cerca deválvulas grandes, bridas o lugares parecidos.

Controlar la ubicación del bulbo. Situar elbulbo de manera que pueda recibir unabuena señal. Asegurar que el bulbo estébien sujeto a la tubería de aspiración.Ajustar, en caso necesario, elrecalentamiento en la válvula de expansión.

La instalación tieneun funcionamientoinestable a unatemperaturademasiado alta.

Paso de líquido- Válvula de expansión demasiado grande.- Ajuste defectuoso de la válvula deexpansión.

Comprobar que la capacidad de la válvulaes la adecuada para el evaporador.Cambiar la válvula o el orificio por untamaño menor.Ajustar, en caso necesario, elrecalentamiento en la válvula de expansión.

La presión deaspiración esdemasiado alta

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Notas del Instaldor Válvulas de expansión termostática

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La presión deaspiración esdemasiado baja

La caída de presión a través del evaporador esdemasiado grande

Cambiar la válvla de expansión por unacon igualación de presión externa.Ajustar, en caso necesario, elrecalentamiento en la válvula de expansión

Falta de subenfriamiento delante de la válvulade expansión.

Verificar el subenfriamiento del refrigerntedelante de la válvula de expansión.Establecer un mayor subenfriamiento.

El recalentamiento del evaporador esdemasiado grande

Controlar el recalentamiento.Ajustar el recalentamiento en la válvula deexpansión.

La caída de presión a través de la válvula esmás pequeña que la caída de presión para lacual la válvula está dimensionada.

El bulbo está situado en un lugar demasiadofrío, como p.ej., en una corriente de aire frío ocerca de válvulas grandes, bridas o similares

Comprobar la ubicación del bulbo. Aíslarel bulbo en caso necesario. Situar el bulbolejos de válvulas grandes, bridas, etc.

La válvula de expansión es demasiadopequeña.

Comprobar que la capacidad de la válvulaes la adecada para el evaporador.Cambiar la válvula o el orificio por untamaño mayor. Ajustar el recalentamientoen la válvula de expansión.

La válvula de expansión está obstruída porhielo, cera u otras impurezas.

Limpiar la válvula de hielo, cera u otrasimpurezas.Comprobar el color en el visor de líquido(color amarillo indica demasiadahumedad).Cambiar el filtro secador, si hayControlar el aceite en la instalaciónfrigorífica.¿Se ha cambiado o añadido aceite?¿Se ha cambiado el compresor?Limpiar el filtro de impurezas.

La válvula de expansión ha perdido su carga. Comprobar la válvula de expansión poruna posible pérdida en su carga.Cambiar la válvula de expansión.Ajustar el recalentamiento en la válvula deexpansión.

Verificar la caída de presión a través de laválvula de expansión. Cambiar el conjuntode orificio y/o la válvula por un tamañomayor.

Se ha producido una migración de carga en laválvula de expansión.

Comprobar la carga de la válvula deexpansión.Ajustar, en caso necesario, el recalenta-miento en la válvula de expansión

El evaporador está total o parcialmenteescarchado.

Desescarchar el evaporador, en casonecesario

Symptom Possible cause Remedy

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Notas del Instalador Válvulas de expansión termostática

Danfoss A/S (ESSC/jr), 01-2003 RZ1AH205 17

Síntoma Causa posible SoluciónLa válvula de expansión tiene una capacidaddemasiado grande.

Cambiar la válvula o el orificio por untamaño menor.Ajustar, en caso necesario, el recalenta-miento de la válvula de expansión .

El recalentamiento de la válvula de expansiónestá ajustado a un valor demasiado pequeño.

Aumentar el recalentamiento en la válvulade expansión.

El bulbo de la válvula de expansión no tieneun buen contacto con la tubería de aspiración.

Comprobar la sujección del bulbo a latubeía de aspiración. Aíslar el bulbo, encaso necesario.

Golpes de líquidoen el compresor.

El bulbo está situado en un lugar demasiadocaliente o cerca de válvulas grandes, bridas, osimilares.

Controlar la ubicación del bulbo en latubería de aspiración.Cambiar el bulbo a una mejor posición.

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Notas del Instaldor Válvulas de expansión termostática

18 RZ1AH205 Danfoss A/S (ESSC/jr), 01- 2003

Gama de productos DanfossVálvulas de expansióntermostáticasDanfoss ofrece una amplia gama deválvulas de expansión termostáticas concapacidades desde 0.5 a 1090 kW (R 22).

Las válvulas de expansión T/TE 2 son delatón y conexiones de abocardar/abocardar o soldar/abocardar. Capacidad nom.: 0.5 - 15.5 kW (R 22).

Las válvulas TUA, TUB, TUC son de aceroinoxidable y tienen conexiones bi-metálicas (acero inoxidable con interioresde cobre).Capacidad nom.: 0.6 - 16 kW (R 22).Las válvulas se pueden suministrar con osin igualación de presión externa.- Las TUA tienen un conjunto de orificio

intercambiable y recalentamientoajustable.

- Las TUB tienen orificio fijo y recalenta-miento ajustable.

- Las TUC tienen orificio fijo y recalenta-miento ajustado de fábrica .

Las válvulas TUB y TUC son principal-mente para clientes OEM.Todas las válvulas TUB y TUC puedensustituirse por válvulas del tipo TUA .

Las válvulas TCAE, TCBE, TCCE son deacero inoxidable y tienen conexiónes bi-metálicas (acero inoxidable con interioresde cobre).Capacidad nom.: 17.5 - 26.5 kW (R 22).Las válvulas tienen el mismo diseño quelas válvulas TU, pero con una mayorcapacidad.Las válvulas se suministran conigualación de presión externa.

Las válvulas TRE son de latón yconexiones bi-metálicas (acero inox. coninteriores de cobre).Capacidad nom.: 28 - 245 kW (R 22).Las válvulas se suministran con orificiofijo y recalentamiento ajustable.

Las válvulas TDE tienen el cuerpo delatón y conexiones de soldar cobre.Capacidad nom.: 10.5 - 140 kW (R 22)Las válvulas se suministran con orificiofijo y recalentamiento ajustable.

Las válvulas TE 5 - TE 55 son de latón.Las válvulas se suministran por partes yse componen de: cuerpo de válvula,orificio y elemento termostático.El cuerpo de válvula está disponible enversiones de paso recto o paso enángulo, y con conexiones de soldar,abocardar y bridas.Capacidad nom.: 19.7 - 356 kW (R22).Las válvulas se suministran conigualación de presión externa.

Las válvulas PHT 85 - 300 se suministranpor partes y se componen de: cuerpo deválvula, orificio y elemento termostáticoCapacidad nom.: 105 - 1890 kW (R 22).

Para más información consulte la páginaweb de Danfoss, o la documentación enlos catálogos.

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RZ1AH205 Danfoss A/S (ESSC/jr), 02-2003

Controles de refrigeración y de aire acondicionadoNuestra completa gama de productos cubre todas las exigenciasde control, seguridad, protección y monitorización de instalacionesde refrigeración y sistemas de aire acondicionado, mecánicos yelectrónicos. Estos productos se utilizan en innumerables aplicacionesdentro de los sectores de la refrigeración comercial e industrial y delaire acondicionado.

Controles para muebles y vitrinas de refrigeración ycongelaciónDanfoss ofrece una amplia gama de termostatoselectromecánicos adaptados a las necesidades del cliente pararefrigeradores y congeladores, controles electrónicos detemperatura con o sin display, y termostatos de servicio para elmantenimiento de muebles frigoríficos y congeladores.

Compresores y unidades condensadorasEsta parte de la gama incluye compresores herméticos yunidades condensadoras enfriadas por ventilador parafrigoríficos y congeladores de uso doméstico, y paraaplicaciones comerciales tales como enfriadores de botellas ydispensadores de bebidas. También ofrecemos compresorespara bombas de calor y compresores de 12 y 24 V parapequeños aparatos frigoríficos en vehículos comerciales yembarcaciones de recreo.

La gama de productos Danfoss para la industria de larefrigeración y del aire acondicionado:

Compresores para refrigeración y aire acondicionadoEstos productos incluyen compresores herméticos depistones, compresores Scroll y unidades condensadorasenfriadas por ventilador. Las aplicaciones típicas sonunidades de aire acondicionado, enfriadoras de agua ysistemas de refrigeración comercial.