Wie funktioniert eine Kälteanlage?
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Eine Kälteanlage besteht aus mindestens vier Hauptbauteilen.
Dem Verdichter.
Dem Verflüssiger.
Dem Drosselorgan.
Dem Verdampfer
Andere Namen, welche gebräuchlich sind Lauten:
Kompressor, Kapsel
Kondensator, Kühler
Expansionsventil, E-Ventil, Einspritzer
Kühler, Kälteerzeuger
Arbeitsschritt 1:
Der Verdichtungsprozess:
Dampfförmiges Kältemittel wird aus der Saugleitung angesaugt und verdichtet. Als Beispiel saugen wir Kältemittel mit 5 bar und einer Temperatur von 5°C an, welches wir dann auf
15 bar verdichten. Hierbei entsteht Wärme, welche das Kältemittel aufnimmt und auf ca.65°C aufwärmt.
Arbeitsschritt 2:
Der Verflüssigungsprozess:
Das Kältemittel strömt nun in den Verflüssiger, wo das stark überhitzte Kältemittel abgekühlt wird. Da der Druck annährend konstant bleibt, unterschreiten wir die Temperatur, bei der das Kältemittel kondensiert, also wieder flüssig wird. Beispielhaft können wir uns eine Flasche Wasser vorstellen, welche wir bei hoher relativer Feuchte und Temperatur aus dem Kühlschrank nehmen. Diese fängt nach kurzer Zeit an, zu „schwitzen“, es bildet sich Kondensat. Dem Kältemittel wird solange Wärme entzogen, bis dieses vollständig verflüssigt ist.
Arbeitschritt 3:
Der Expansionsprozess:
Das flüssige Kältemittel strömt zum Drosselorgan, hier wird der Druck vom Verflüssigungsdruck auf den Verdampfungsdruck gesenkt. In unserem Beispiel von 15 bar auf 5 bar. Durch die Druckabsenkung kann sich das flüssige Kältemittel entspannen.
Als Beispiel stellen wir uns eine Deodose vor, auch in ihr ist das Medium flüssig, sobald wir die Zerstäuberdüse öffnen, tritt das Medium dampfförmig und teilweise flüssig aus. Die restliche Flüssigkeit benötigt Energie, um noch weiter zu verdampfen und entzieht der Umgebung Wärme.
Arbeitsschritt 4:
Der Verdampfungsprozess:
Wie im Arbeitsschritt 3 beschrieben, strömt das Kältemittel in und durch den Verdampfer, wobei das Flüssigkeitsdampfgemisch der Umgebung Wärme entzieht. Wir können somit ein andres Medium z.B. Luft kühlen. Am Ende des Verdampfers beginnt die Saugleitung und wir sind erneut beim Arbeitschritt Nummer 1.
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