Der Dampfkompressionskreislauf
Vier Komponenten, ein kontinuierlicher Kreislauf:
- Verdichter — saugt Niederdruckdampf aus der Saugleitung an und verdichtet ihn auf Hochdruck, wodurch seine Temperatur erhöht wird. Der Energieeintrag, der den gesamten Kreislauf antreibt.
- Verflüssiger — gibt Wärme vom Hochdruckkältemittel an die Umgebungsluft oder Wasser ab. Das Kältemittel wird überhitzt, kondensiert und unterkühlt beim Durchströmen.
- Expansionsorgan — TXV, EEV oder Kapillarrohr. Senkt den Druck und die Temperatur des flüssigen Kältemittels, bevor es in den Verdampfer eintritt.
- Verdampfer — absorbiert Wärme aus dem klimatisierten Raum, während das Niederdruckkältemittel verdampft. Arbeitet unterhalb der Raumtemperatur.
Verdichtertypen
Hubkolben — Kolben und Zylinder. Gute Teillastleistung. Üblich in kleineren gewerblichen und leichtindustriellen Anwendungen.
Scroll — spiralförmige Elemente, leise, hohe volumetrische Effizienz. Standard in privaten und leichten gewerblichen Split-Geräten.
Rotationsverdichter — exzentrischer Rotor. Kompakt, ruhiger Betrieb. Üblich in kleinen Split- und Fenstergeräten.
Schraubenverdichter — ineinandergreifende Rotoren, kontinuierliche Verdichtung. Wird in großen gewerblichen Kältemaschinen und Industrieanwendungen eingesetzt.
Inverter/drehzahlgeregelt — jeder der oben genannten mit VFD-Steuerung. Passt die Leistung an die Last an, reduziert den Energieverbrauch bei Teillast erheblich.
Expansionsorgane
TXV (thermostatisches Expansionsventil) — hält eine konstante Überhitzung über einen temperaturfühlenden Sensor an der Saugleitung aufrecht. Standard bei den meisten kommerziellen Systemen.
EEV (elektronisches Expansionsventil) — Schrittmotor gesteuert, schnellere Reaktion, präziser. Standard bei Invertersystemen und VRF.
Kapillarrohr — feste Drossel, keine beweglichen Teile. Wird in kleinen Haushaltsgeräten und älteren Geräten verwendet. Anfällig für Verunreinigungen.
Kältemittel-Kurzübersicht
| Kältemittel | GWP | Klasse | Typische Anwendung |
|---|---|---|---|
| R410A | 2.088 | A1 | Bestehende Wohn-/Gewerbe-Split-Geräte |
| R32 | 675 | A2L | Neue Wohn-Split-Geräte (nach 2025) |
| R454B | 466 | A2L | Neue gewerbliche Anlagen |
| R134a | 1.430 | A1 | Kfz-Klimaanlagen, Kältemaschinen |
| R1234yf | 4 | A2L | Kfz-Klimaanlagen (nach 2017) |
| R290 | 3 | A3 | Kleine Geräte, Wärmepumpen |
| R744 (CO₂) | 1 | A1 | Gewerbliche Kälte, Wärmepumpen |
A2L = leicht entflammbar. Erfordert funkenfrei zertifizierte Werkzeuge. A3 = hochentzündlich. Es gelten strenge Füllmengengrenzen und Sicherheitsanforderungen.
Wichtige Diagnoseparameter
| Parameter | Normalbereich | Was es anzeigt |
|---|---|---|
| Verdampferüberhitzung | 6–12°C | Füllstand, TXV-Betrieb |
| Verflüssigerunterkühlung | 3–8°C | Wärmeabfuhr, Füllstand |
| Verdichtungsverhältnis | 2:1 bis 8:1 | Systemlast, Verflüssiger-/Verdampferleistung |
Häufige Fehler: Schnelle Diagnose
Hoher Druck — verschmutzter Verflüssiger, nicht kondensierbare Gase, Überfüllung, hohe Umgebungstemperatur.
Niedriger Saugdruck — Unterfüllung, verengtes TXV, verstopfter Filtertrockner, geringer Verdampferluftstrom.
Kurztaktbetrieb — niedrige Füllung, TXV-Jagen, Druckschalterauslösung.
Lange Laufzeiten — verschmutzte Wärmetauscher, geringe Füllung, Umgebungstemperatur außerhalb des Auslegungsbereichs.
Feuchtigkeit im System — nasser Filtertrockner, Säure im Öl, intermittierendes TXV-Einfrieren. Vollständige Rückgewinnung, Trocknerwechsel, Tiefenvakuumierung, Neubefüllung.
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