En los sistemas de expansión directa las baterías de agua son sustituidas por un sistema frigorífico, la batería de frío es el evaporador y la de calor el condensador. Los sistemas de expansión directa los podemos clasificar en los siguientes tipos:
- roof-top
- domésticos
- volumen de refrigerante variable (VRV)
Roof top
El roof top, llamado igualmente unidad de climatización en tejado, es una solución técnica adecuada para superficies comerciales o locales de oficinas. Para las superficies comerciales, el concepto de confort es diferente con relación a edificios terciarios o residenciales. Son lugares de paso con gran movilidad y dónde se admite que haya corrientes de aire pequeñas sin que afecte al confort del individuo, que en este caso será un consumidor o un comprador. Los roof top permiten climatizar grandes volúmenes sin ocupar espacios interiores, puesto que se instalan sobre el techo de los edificios. Todas las operaciones de funcionamiento y mantenimiento se realizan en el exterior. Son rápidos de instalar y poner en marcha ya que basta con colocarlos sobre una plataforma fijada en el techo. La red de conductos interiores se realiza rápidamente; la puesta en marcha de un roof top para 400 m2 de superficie se realiza en una jornada. El roof top es compacto e integra todos los componentes que permiten calentar, climatizar, y ventilar el aire nuevo a partir de una simple acometida eléctrica.
Equipos domésticos
Los equipos domésticos son pequeñas máquinas compactas que se utilizan para climatizar viviendas. El enfriamiento se realiza sin control de humedad ni renovación de aire. Estos equipos pueden ser portátiles, de ventana o split. Los portátiles tienen como ventaja que se pueden desplazar de local sin ninguna instalación adicional. Como desventaja es que necesitan una toma de aire exterior, mediante una manguera, que se suele sacar dejando una ventana o puerta de balcón entreabierta.
Equipos de ventana
Los equipos de ventana son los primeros equipos domésticos que se instalaron, antes de la llegada de los split. Se trata de equipos compactos que se colocan en un hueco de la fachada, normalmente una parte de la ventana. De esta forma el equipo tiene una forma en el exterior y otra en el interior. Como ventaja tiene la posibilidad de utilizarse como ventilación. Como desventaja es la de necesitar un hueco en la fachada.
Splits domésticos
Los splits, como su nombre en inglés indica, son equipos partidos. Constan de dos partes, una unidad exterior y otra interior. Si se trata de equipos de sólo frío la unidad interior es el evaporador del sistema, quedando el resto de los componentes en la unidad interior. Si se trata de bomba de calor, la unidad interior actuará de condensador en invierno y de evaporador en verano. La válvula de cuatro vías que estudiaste en una unidad de trabajo anterior se encarga de seleccionar una u otra opción. Aunque lo más habitual es la disposición de una unidad interior y una exterior, también se puede disponer de una unidad exterior que sirva a múltiples unidades interiores, como puedes ver en la imagen.
Los splits han desarrollado una tecnología de control nueva llamada inverter. Un inverter es un equipo electrónico que sirve para regular el voltaje, la corriente y la frecuencia de un aparato, en este caso del compresor del equipo. De esta manera se ajusta mucho más a la temperatura deseada en el local, minimizando las oscilaciones. Para un sistema tradicional el control se realiza mediante continuos ciclos de encendido/apagado, mientras que uno con tecnología inverter llevará más rápidamente la habitación a la temperatura de confort sin conectarse o desconectarse. Estos continuos ciclos de encendido/apagado acortan la vida de las máquinas y provocan consumos mayores, mientras que con la tecnología inverter se puede ahorrar desde un 25% hasta un 50%, dependiendo de su uso. Además, las bombas de calor con esta tecnología son también más eficientes, pues pueden seguir operando en óptimas condiciones incluso cuando la temperatura exterior es mucho menor de 6ºC.
Sistema VRV
El tercer sistema de expansión directa lo constituyen los equipos de volumen de refrigerante variable VRV (En inglés VRF: Variable Refrigerant Flow). Son una evolución de los equipos multi-split ligados a patentes de fabricantes que han dado origen a esa denominación. La gran ventaja de estos sistemas es que una única unidad externa pueden operar sobre más de 50 unidades interiores, las cuales pueden ser controladas individualmente. La mayor diferencia entre VRV y las aplicaciones con equipos split convencional es que con este último caso, cada unidad interna debe estar conectada directamente a la unidad externa. Los últimos sistemas VRV, unen unidades tanto internas como externas, casi de la misma forma que como los computadores están conectados a una red.
Los sistemas de VRV pueden ser de dos tubos o de tres tubos. En el primer caso la instalación puede funcionar para refrigeración o para calefacción pero no pueden ser simultáneas. La gran ventaja de la instalación con tres tubos es cuando se necesita disponer simultáneamente de ambientes refrigerados y ambientes calefactados. Con el sistema de tres tubos es posible actuar en cada una de las unidades terminales de forma individual. Además a la unidad exterior únicamente le llegará el balance global de necesidades. Esto quiere decir que las demandas de signo contrario de las diversas unidades se compensan y la unidad exterior solo debe hacer frente a la resultante de las cargas. Puede llegar el caso de que la demanda de frío sea igual a la de calor, por lo que la unidad exterior no tendría que actuar salvo para el movimiento del refrigerante por las tuberías.
