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Jun 09, 2023

Verwechseln Sie die Verengung der Flüssigkeitsleitung nicht mit einer Unterfüllung des Kältemittels

In einem Kühlsystem verwechseln Servicetechniker häufig eine Verstopfung der Flüssigkeitsleitung mit einer Unterfüllung des Kältemittels. Diese Verwirrung führt häufig dazu, dass der Techniker Kältemittel hinzufügt

In einem Kühlsystem verwechseln Servicetechniker häufig eine Verstopfung der Flüssigkeitsleitung mit einer Unterfüllung des Kältemittels. Diese Verwirrung führt häufig dazu, dass der Techniker dem System Kältemittel hinzufügt, obwohl die Flüssigkeitsleitung verengt ist, was wiederum zu einer Überlastung des Systems führt. Hoffentlich klärt dieser Artikel alle Missverständnisse zwischen diesen beiden Systemproblemen auf.

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Es gibt mehrere Möglichkeiten, wie ein thermostatisches Expansionsventil (TXV) verstopft werden kann. Denken Sie daran, dass bei einer teilweisen Einschränkung des TXV die gleichen Symptome auftreten wie bei einer Einschränkung irgendwo in der Flüssigkeitsleitung. Es gibt viele Möglichkeiten, wie das Messgerät (TXV) eingeschränkt werden kann:

Die Flüssigkeitsleitung beginnt am Auslass des Empfängers und umfasst den Filtertrockner, das Schauglas und alle anderen Komponenten, die sich zwischen dem Empfänger und dem TXV befinden. Es ist sehr wahrscheinlich, dass sich beim Filtertrockner keine Feuchtigkeit und/oder Ablagerungen ansammeln, da er darauf ausgelegt ist, Ablagerungen und Feuchtigkeit aufzunehmen und zu speichern.

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Ein eingeschränkter Filtertrockner verursacht die gleichen Symptome wie ein eingeschränkter TXV, da er sich ebenfalls in der Flüssigkeitsleitung befindet (siehe Abbildung 1). Wie bereits erwähnt, weist ein System mit einem eingeschränkten Dosiergerät die gleichen Symptome auf wie ein System mit einer eingeschränkten Flüssigkeitsleitung, da das TXV Teil der Flüssigkeitsleitung ist. Wenn der Filtertrockner ausreichend eingeschränkt ist, fühlt er sich kühl oder kalt an. Dieses Phänomen entsteht dadurch, dass ein Teil des flüssigen Kältemittels einen leichten Druckabfall erfährt und sich auf seinem Weg durch den Filtertrockner zu Dampf ausdehnt. In diesem Fall können auch Dampfblasen im Schauglas nach dem Filtertrockner beobachtet werden. Aus diesem Grund ist es von größter Bedeutung, das Flüssigkeitsschauglas stromabwärts und nicht stromaufwärts vom Filtertrockner anzuordnen.

Filtertrockner dienen dazu, Fremdstoffe aus einem Kühl- oder Klimaanlagensystem zu entfernen. Sie sind dafür bekannt, dass Feuchtigkeit, Schlamm, Schmutz oder Öl, die aufgrund schlechter Wartungspraktiken oder extremer Betriebsbedingungen in das System gelangt sind, nicht mehr eindringen können. Zu diesen Fremdstoffen können Feuchtigkeit, Schmutz, Sandpapierkörner, Lötflussmittel, kleine Lotperlen und Säure gehören. Allerdings ist es die übermäßige Feuchtigkeit, die dazu führt, dass die meisten Filtertrockner an ihre Grenzen stoßen.

Zu den Feuchtigkeitsquellen in Kühl- und Klimaanlagen gehören:

Einschränkungen in der Flüssigkeitsleitung führen dazu, dass dem Verdampfer, dem Kompressor und dem Kondensator kein Kältemittel mehr zur Verfügung steht, wodurch der Massendurchsatz des Kältemittels durch das System abnimmt. Oftmals sammelt sich flüssiges Kältemittel am Boden des Kondensators und des Sammlers an, und die Unterkühlungswerte des Kondensators sind aus diesem Grund normal bis hoch. Das System weist Anzeichen von niedrigem Ansaugdruck, hoher Überhitzung von Verdampfer und Kompressor, normaler bis starker Unterkühlung des Kondensators, geringer Kompressorstromaufnahme und niedrigem Druck auf.

Jede Verengung oder Beschädigung der Flüssigkeitsleitung vom Auslass des Behälters zum Einlass des Messgeräts führt zu ähnlichen Symptomen wie ein verstopfter Filtertrockner. Da sich der Filtertrockner in der Flüssigkeitsleitung befindet, kann ein eingeschränkter Filtertrockner nun als Flüssigkeitsleitungsverengung bezeichnet werden. Um festzustellen, ob das Problem auf einen teilweise verstopften Filtertrockner zurückzuführen ist, befolgen Sie die folgende Checkliste:

Gehen Sie davon aus, dass es sich bei diesem R-134a-Kühlsystem um ein TXV/Receiver-System handelt, das einen Filtertrockner und ein Schauglas verwendet.

Messwerte:

Berechnete Werte:

Wenn es zu Einschränkungen in der Flüssigkeitsleitung kommt, gehen viele Techniker davon aus, dass der Druck ansteigt, wenn irgendein Teil der Hochdruckseite des Systems blockiert oder verstopft ist. Dies ist einfach nicht der Fall, insbesondere bei einem TXV/Receiver-System. Eine verstopfte Flüssigkeitsleitung führt dazu, dass dem Verdampfer kein Kältemittel mehr zur Verfügung steht, was zu niedrigen Verdampferdrücken führt.

Bei einem ausgehungerten Verdampfer fehlt auch dem Kompressor das Kältemittel, und der Kondensator kann nur wenig Wärme abgeben. Diese geringe abzuführende Wärmemenge führt zu einem niedrigen Kondensationsdruck und einer niedrigen Kondensationstemperatur. Der Großteil des Kältemittels wird dann im Kondensator und Sammler gespeichert, wodurch ein abgepumptes Kühlsystem simuliert wird.

Zu den Symptomen einer Verengung der Flüssigkeitsleitung gehören:

Wie bereits erwähnt, befindet sich der größte Teil des Kältemittels im Sammler, ein Teil im Kondensator. Aus diesem Grund ist die Unterkühlung des Kondensators normal bis etwas hoch. Aufgrund der Drosselung ist der Kältemitteldurchfluss durch das System gering, was dazu führt, dass das im Kondensator befindliche Kältemittel dort länger verbleibt und stärker unterkühlt wird. Eine Unterfüllung mit Kältemittel führt zu einer geringen Unterkühlung.

Zu Vergleichszwecken finden Sie hier eine Systemcheckliste für ein unterladenes System:

Messwerte:

Berechnete Werte:

Da dem Verdampfer das Kältemittel aus der Unterfüllung fehlt, kommt es zu hohen Überhitzungen des Verdampfers. Dies wiederum führt zu hohen (Gesamt-)Überhitzungen des Kompressors. Aufgrund des Kältemittelmangels im System erhält der Empfänger nicht genügend flüssiges Kältemittel aus dem Kondensator. Dadurch wird die Flüssigkeitsleitung verengt und es kann sogar zu Blasenbildung im Schauglas kommen, wenn der Zustand schwerwiegend genug ist. Das TXV stellt keinen normalen Druck fest und versucht möglicherweise sogar, Flüssigkeit und Dampf aus der Leitung mit unzureichender Flüssigkeit zu leiten. Das TXV wird ebenfalls ausgehungert sein und es ist nicht zu erwarten, dass es die Überhitzung kontrolliert.

Da der Kompressor aufgrund der hohen Überhitzungswerte sehr heiße Dämpfe sieht, werden die in den Kompressor eintretenden Gase extrem expandiert und haben eine geringe Dichte. Aufgrund des niedrigen Saugdrucks ist das Verdichtungsverhältnis hoch, was zu geringen volumetrischen Wirkungsgraden führt. Der Kompressor pumpt einfach nicht viel Kältemittel und allen Komponenten im System fehlt Kältemittel.

Der 100-prozentig gesättigte Flüssigkeitspunkt im Kondensator ist sehr niedrig, was zu einer geringen Unterkühlung des Kondensators führt. Der Kondensator erhält einfach nicht genügend Kältemitteldampf, um ihn zu einer Flüssigkeit zu kondensieren und den Empfänger zu versorgen. Die Unterkühlung des Kondensators ist ein guter Indikator dafür, wie viel Kältemittel sich im System befindet. Eine geringe Unterkühlung des Kondensators kann eine niedrige Ladung bedeuten, während eine hohe Unterkühlung des Kondensators eine Überladung bedeuten kann – aber nicht immer. Dies gilt beispielsweise nicht für Kapillarrohrsysteme ohne Empfänger; Ein Kapillarrohrsystem kann einfach durch eine Verengung im Kapillarrohr oder in der Flüssigkeitsleitung eine starke Unterkühlung erzeugen. Das überschüssige Kältemittel sammelt sich im Kondensator und führt zu starker Unterkühlung und hohen Kopfdrücken. Wenn die Flüssigkeitsleitung eines TXV-Sammelsystems verstopft ist, sammelt sich der größte Teil des Kältemittels im Sammelbehälter und ein kleiner Teil im Kondensator. Dies führt zu geringer Unterkühlung und niedrigem Kopfdruck.

Hier sind die sieben verräterischen Anzeichen dafür, dass ein System nur noch wenig Kältemittel enthält:

Auch hier sind die Symptome einer Verstopfung der Flüssigkeitsleitung denen eines Systems mit zu geringer Kältemittelfüllung sehr ähnlich; Allerdings weist das unterladene System eine geringe Unterkühlung des Kondensators auf. Servicetechniker verwechseln häufig ein unterbelastetes System mit einem eingeschränkten Dosiergerät, und das Hinzufügen von Kältemittel zu einem System mit einer eingeschränkten Flüssigkeitsleitung führt nur dazu, dass die Unterkühlung des Kondensators so weit ansteigt, dass der Kopfdruck ansteigen kann. Dies ist auf einen Mangel an Innenvolumen im Kondensator zur Aufnahme des hinzugefügten Kältemittels zurückzuführen. Auch der Sammelbehälter kann überlaufen, wenn zu viel Kältemittel eingefüllt wird. Wenn das System dann aus irgendeinem Grund abgepumpt wird, treten gefährliche Druckwerte auf.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es die Unterkühlungswerte des Kondensators sind, die ein unterladenes System von einem System mit einer Flüssigkeitsleitungsverengung unterscheiden.

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John Tomczyk ist emeritierter HVACR-Professor an der Ferris State University in Big Rapids, Michigan, und Mitautor von Refrigeration & Air Conditioning Technology, herausgegeben von Cengage Learning. Kontaktieren Sie ihn unter [email protected].