Drossel

Die wichtigsten Anlagenkomponenten einer Kompressionskälteanlage

  • Verdichter
  • Verflüssiger
  • Entspannungsorgan (Expansionsventil)
  • Verdampfer

Entspannungs- oder Drosselorgan
Es hat die Aufgabe die Kältemittelflüssigkeit vom Kondensationsdruck auf den Verdampfungsdruck zu entspannen.
Man unterscheidet:

    Entspannungsorgane für trockene Verdampfung:

  • Kapillarrohr
  • Thermostatisches Expansionsventil
  • Elektronisches Expansionsventil

    Entspannungsorgane für überflutete Verdampfung

  • Hochdruckschwimmerregelung
  • Niederdruckschwimmerregelung
Kapillarrohr

Das Kapillarrohr ist das einfachste Entspannungsorgan und wird überwiegend in
sehr kleinen Anlagen verwendet. Es übernimmt die Funktion der Einspritzleitung, der Entspannung und dient als Regelventil.
Das Rohr hat keine Schließfunktion, so daß bei Stillstand der Anlage ein Ausgleich zwischen der Hoch- und der Niederdruckseite stattfindet. Damit befindet sich das Kältemittel an der kältesten Stelle des System im Verdampfer. Der Anlauf des Verdichters wird durch den Druckausgleich erleichtert, es ist jedoch darauf zu achten, daß bei dem Anlauf des Verdichters kein flüssiges Kältemittel angesaugt wird (abgestimmte Füllmenge).

Thermostatische Expansionsventil

Diese Art der Drosselorgane regelt die eingespritzte Kältemittelmenge temperaturabhängig. Die Regelung geschieht in Abhängigkeit der Überhitzung des Kältemitteldampfes am Verdampferaustritt. Es wird immer nur soviel Kältemittel in den Verdampfer eingespritzt, daß die gesamte eingespritzte Menge vollständig verdampfen kann.

Ein schlecht oder nicht funktionierendes therm. Expansionsventil kann man an zu hoher oder fehlender Überhitzung erkennen.
Eine zu hohe Überhitzung wird bei über 10 K erreicht. Ist die Überhitzung 0 K, so wird die Saugleitung zum Verdichter bereifen und es besteht die Gefahr des Ansaugens von Flüssigkeit.

Elektronische Expansionsventil

Die elektronischen Expansionsventile haben die gleiche Funktion wie die thermostatischen Expansionsventile, regeln jedoch die Flüssigkeitsmenge mittels Widerstandsthermometern. Die Widerstandsthermometer sind am Ein- und Austritt installiert und das Regelgerät wertet die Temperaturdifferenz aus und gibt ein entsprechendes Regelsignal an das Stelllglied.

Hochdruckschwimmerregelung

Eine Hochdruckschwimmerregelung wird i.d.R. mittels eines Hochdruckschwimmers realisiert, der nach dem Verflüssiger installiert ist. Der HD-Schwimmer hat einen Schwimmer im Gehäuse, der bei steigendem Flüssigkeitsstand im Schwimmergehäuse die Flüssigkeit zur Niederdruckseite abführt. Es wird die gesamte Kältemittelflüssigkeit vom Verflüssiger in den Abscheider (ND-Seite) geleitet. Ein Hochdruckbehälter (Sammelflasche) ist nur erforderlich, wenn die Verdichterölkühlung über Thermosyphonbetrieb erreicht werden soll.
Besteht die Anlage aus mehreren Verflüssigern bzw. mehreren HD-Schwimmern ist ein Augenmerk auf die Rohrführung zu achten. So darf zwischen den Verflüssigern kein Gasdurchbruch zwischen Ein- und Austritt entstehen. Dieses wird z.B. durch Überbögen zu den Hochdruckschwimmern vermieden.

Witt HR-3 Schwimmer
Schwimmer HR3
Quelle: Witt Katalog (Nr.2000-9306)
Niederdruckschwimmerregelung

Eine Niederdruckschwimmerregelung ist bei dem Betrieb von mehreren parallel betriebenen Flüssigkeitsabscheidern erforderlich. Hierbei muß jeder Abscheider eine ND-Schwimmervorrichtung erhalten. Diese Regelung läßt nur soviel Kältemittelflüssigkeit von der HD-Seite in den Abscheider, bis der eingestellte Stand im Abscheider erreicht ist. Somit ist bei dieser Regelungsart ein Vorratsbehälter (Sammelflasche) zwingend erforderlich. Wird die ND-Schwimmerregelung ohne Sammelflasche betrieben, kommt es zum Rückstau in den Verflüssiger.

Quelle: O. Möller / om