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Aug 16, 2023

Die Symptome eines eingeschränkten TXV

Abbildung 1: Ein gesundes, glückliches und uneingeschränktes thermostatisches Expansionsventil.

Abbildung 1:Ein gesundes, glückliches und uneingeschränktes thermostatisches Expansionsventil.

Figur 2: Ein Flüssigkeitsfiltertrockner. Filtertrockner können durch die Ansammlung von Feuchtigkeit und/oder Schmutz beeinträchtigt werden. Die Zahlen stammen mit freundlicher Genehmigung der Sporlan Division, Parker Hannifin Corp

Ein eingeschränktes Messgerät – thermostatisches Expansionsventil oder TXV – kann in einem System eine Reihe von Symptomen verursachen. Hier sind die Möglichkeiten, wie ein TXV eingeschränkt werden kann:

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Ein System mit einem eingeschränkten Dosiergerät zeigt die gleichen Symptome wie ein System mit einer eingeschränkten Flüssigkeitsleitung. Dies liegt daran, dass das TXV tatsächlich Teil der Flüssigkeitsleitung ist. 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. Andere Komponenten können Magnetventile, Handventile und dergleichen sein.

Es ist sehr wahrscheinlich, dass der Filtertrockner durch die Ansammlung von Feuchtigkeit und/oder Schmutz beeinträchtigt wird. Es verursacht die gleichen Symptome wie ein eingeschränktes TXV, da es sich ebenfalls in der Flüssigkeitsleitung befindet. Wenn der Filtertrockner jedoch ausreichend eingeschränkt ist, fühlt er sich bei der Berührung durch einen Techniker manchmal 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. Bei diesem Phänomen können auch Dampfblasen im Schauglas hinter dem Filtertrockner beobachtet werden. Aus diesem Grund ist es von größter Bedeutung, das Flüssigkeitsschauglas stromabwärts – und nicht stromaufwärts – des Filtertrockners anzuordnen. Abbildung Nr. 2 zeigt einen Ausschnitt eines Filtertrockners mit Flüssigkeitsleitung.

Diese Einschränkungen in der Flüssigkeitsleitung führen alle dazu, dass dem Verdampfer, dem Kompressor und dem Kondensator kein Kältemittel mehr zur Verfügung steht. Dies führt zu folgenden Symptomen:

Schauen wir uns an, warum ein eingeschränktes Messgerät die Symptome verursacht, die es verursacht:

Niedriger Verdampferdruck – Da dem Verdampfer das Kältemittel fehlt, leidet auch der Kompressor und gerät in einen Niederdruckzustand. Es ist die Menge und Geschwindigkeit des im Verdampfer verdampfenden Kältemittels, die den Druck aufrechterhält. Eine kleine Menge verdampfendes Kältemittel führt zu einem niedrigeren Druck.

Hohe Überhitzungen – Hohe Überhitzungen werden auch dadurch verursacht, dass dem Verdampfer und Kompressor zu wenig Kältemittel zur Verfügung steht. Bei eingeschränktem TXV wird der Verdampfer inaktiv und läuft mit hoher Überhitzung. Dies führt zu einer hohen Überhitzung des Kompressors. Der 100-prozentige Sättigungsdampfpunkt im Verdampfer steigt an der Verdampferschlange an und verursacht hohe Überhitzungen.

Geringe Stromaufnahme – Hohe Kompressorüberhitzungen und niedrige Saugdrücke führen dazu, dass Dämpfe geringer Dichte in den Kompressor gelangen. Außerdem wird der Kompressor durch die Einschränkung des TXV teilweise ausgehungert. Diese Faktoren belasten den Kompressor nur sehr wenig und führen zu einer geringen Leistungsaufnahme des Verstärkers.

Kurzes Einschalten der Niederdruckregelung – Der Kompressor läuft möglicherweise kurzzeitig bei der Niederdruckregelung, abhängig davon, wie stark die Einschränkung im TXV ist. Der niedrige Saugdruck kann dazu führen, dass der Kompressor vorzeitig abschaltet. Nach kurzer Zeit steigt der Verdampferdruck aufgrund der geringen Kältemittelmenge und der darauf lastenden Wärmelast langsam an. Dadurch wird der Kompressor wieder eingeschaltet. Dieser kurze Zyklus kann so lange andauern, bis der Kompressor überhitzt. Kurze Zyklen belasten Steuerungen, Kondensatoren und Motorwicklungen.

Hohe Austrittstemperatur – Etwas hohe Austrittstemperaturen werden durch höhere Überhitzungen verursacht, die dadurch entstehen, dass dem Verdampfer kein Kältemittel mehr zur Verfügung steht. Der Kompressor empfängt nun viel sensible Wärme vom Verdampfer und der Saugleitung, zusammen mit der Kompressionswärme und der Motorwärme. Wenn es sich um einen kältemittelgekühlten Kompressor handelt, wird der Kompressor aufgrund der fehlenden Kältemittelkühlung wahrscheinlich überhitzen.

Niedrige Verflüssigungsdrücke (Kopfdruck) – Da dem Verdampfer und dem Kompressor Kältemittel fehlt, gilt dies auch für den Verflüssiger, da diese Komponenten in Reihe miteinander geschaltet sind. Es wird nur wenig Wärme an die Umgebung um den Kondensator abgegeben. Dadurch kann der Kondensator bei niedrigerer Temperatur und niedrigerem Druck betrieben werden.

Niedrigere Kondensatoraufteilungen – Da dem Kondensator kein Kältemittel mehr zur Verfügung steht, kann er bei niedrigerer Temperatur und niedrigerem Druck betrieben werden. Dies liegt daran, dass kein großer Temperaturunterschied zwischen der Umgebungs- und der Kondensationstemperatur erforderlich ist, um die geringe Wärmemenge abzuleiten, die vom Verdampfer, der Saugleitung und dem Kompressor aufgenommen wird. Dieser Temperaturunterschied wird als Kondensatorsplit bezeichnet. Wenn im Kondensator große Wärmemengen abzuführen wären, würde der Kondensator Wärme ansammeln, bis die Kondensatoraufteilung hoch genug wäre, um diese große Wärmemenge abzugeben. Hohe Wärmebelastungen des Kondensators führen zu großen Kondensatorsplits. Geringe Wärmebelastung des Kondensators führt zu geringen Kondensatorsplits.

Normale bis etwas hohe Unterkühlung des Kondensators – Der größte Teil des Kältemittels befindet sich 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. Dies führt dazu, dass das im Kondensator befindliche Kältemittel länger dort verbleibt und stärker unterkühlt wird. Beachten Sie, dass eine Unterfüllung mit Kältemittel zu einer geringen Unterkühlung führt.

Die Symptome eines Systems mit einem eingeschränkten thermostatischen Expansionsventil (TXV) sind denen eines Systems mit einer Kältemittelunterfüllung sehr ähnlich. Allerdings weist das unterladene System eine geringe Unterkühlung des Kondensators auf. Servicetechniker verwechseln oft ein unterladenes System mit einem eingeschränkten Messgerät. Durch das Hinzufügen von Kältemittel zu einem System mit einer eingeschränkten Dosiervorrichtung wird die Unterkühlungsmenge des Kondensators nur auf ein Niveau angehoben, bei dem 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, entstehen gefährliche Druckwerte.

Veröffentlichungsdatum: 01.09.2017

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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].