Automatyczny zawór rozprężny (AZR) to naprawdę ciekawy element w układach chłodniczych, bo jego główną cechą jest utrzymywanie stałego ciśnienia parowania – co widać właśnie na tym wykresie. Po otwarciu zaworu temperatura parowania szybko spada i potem utrzymuje się na stałym poziomie przez cały czas pracy sprężarki. Tak zachowuje się układ sterowany automatycznym zaworem rozprężnym, bo zawór ten reaguje typowo tylko na ciśnienie po stronie parownika. W praktyce, takie rozwiązanie jest stosowane tam, gdzie nie zależy nam na bardzo precyzyjnej regulacji ilości czynnika chłodniczego w szerokim zakresie obciążeń cieplnych, tylko na prostocie i stabilnej pracy. Spotyka się to często w małych ladach chłodniczych, zamrażarkach czy nawet w starszych lodówkach sklepowych, gdzie nie jest wymagane dynamiczne dostosowywanie się do zmiennego obciążenia cieplnego. Zgodnie z podręcznikami do chłodnictwa, np. normami PN-EN 378, automatyczne zawory rozprężne są zalecane do instalacji o stałym lub przewidywalnym obciążeniu. Warto jeszcze dodać, że taki sposób regulacji jest łatwy w serwisowaniu i raczej niezawodny, ale nie nadaje się do bardziej złożonych układów – tam już lepiej sprawdza się termostatyczny lub elektroniczny zawór rozprężny. Moim zdaniem, jeżeli na wykresie widzimy długą, równą linię temperatury parowania podczas pracy, to praktycznie pewniak, że mamy do czynienia z AZR.
Wybór innych elementów rozprężnych w tym pytaniu często wynika z mylenia ich działania z charakterystyką pracy automatycznego zaworu rozprężnego. Zawór pływakowy niskiego ciśnienia jest raczej stosowany w dużych instalacjach przemysłowych, gdzie reguluje poziom cieczy w parowniku, a nie bezpośrednio temperaturę czy ciśnienie parowania. W jego przypadku przebieg temperatury bywa znacznie mniej stabilny i zależny od chwilowego zużycia czynnika, dlatego na wykresie pojawiałyby się raczej powolne, nieregularne zmiany zamiast długiego, stabilnego odcinka. Termostatyczny zawór rozprężny działa na zasadzie płynnej regulacji dopływu czynnika, reagując na temperaturę parownika oraz na przegrzanie par czynnika chłodniczego – skutkuje to dość dynamicznymi zmianami temperatury parowania, zwłaszcza przy zmiennej pracy agregatu. Gdyby był użyty w analizowanym układzie, na wykresie widoczne byłyby „wahania” temperatury, a nie płaska linia. Rurka kapilarna z kolei w ogóle nie reguluje aktywnie przepływu – jest to element o stałym oporze przepływu. Temperatura parowania w takim układzie zależy od różnicy ciśnień i obciążenia cieplnego, więc podczas pracy sprężarki zwykle obserwuje się stopniowy wzrost temperatury, a nie jej stabilizację. Typowym błędem przy wyborze niewłaściwego zaworu jest też kierowanie się tylko ogólną znajomością elementów bez powiązania ich działania z konkretnymi przebiegami pracy. W rzeczywistości to właśnie automatyczny zawór rozprężny, zgodnie z dobrymi praktykami branżowymi, sprawia że temperatura i ciśnienie parowania pozostają stałe podczas pracy – co jest ładnie pokazane w zadanym wykresie. Warto więc zawsze analizować nie tylko nazwy, ale i sposób działania elementu w praktycznym kontekście układu.