Was ist ein Expansionsventil?

Ein Expansionsventil ist ein Gerät, das den Druck in einem System reduziert. Die gebräuchlichste Form dieser Ventile ist ein thermisches Expansionsventil (TMV), das in Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen (HLK) eingesetzt wird. Die beiden Haupttypen von Expansionsventilen für Klimaanlagen sind thermostatische Expansionsventile und Kapillarrohre.
Ein thermostatisches Expansionsventil steuert den Kältemittelfluss und kann bei verschiedenen Temperaturen oder Drücken betrieben werden. Das Kapillarrohr ist für die Übertragung der Druckniveaus im System an das mit dem TMV verbundene Sensorrohr verantwortlich und fungiert im Wesentlichen als Beschleuniger. Eine Klimaanlage besteht aus drei Hauptteilen: dem Kompressor, dem Kondensator und dem Verdampfer. Dieses Ventil ist Teil des Verdampfers.

Um ein Gebäude zu kühlen, strömt gekühltes Gas wie Freon® durch den Kompressor, wo es erhitzt und unter Druck gesetzt wird. Das Gas wird dann durch Spulen geleitet, die eine Wärmeableitung bewirken, wodurch es wieder zu einer Flüssigkeit kondensiert. Die kondensierte Flüssigkeit strömt dann durch ein Expansionsventil, wo sie verdampft und sich in ein kaltes Gas verwandelt, das der Umgebungsluft Wärme entzieht. Das Gas strömt durch einen weiteren Spulensatz, und ein Gebläse bläst die kalte Luft in das Gebäude und die dabei entstehende Wärme wird nach außen abgeführt. Ein Kühl- oder Gefrierschrank funktioniert auf die gleiche Weise.

Der gesamte Prozess läuft unter Druck ab, was den Einsatz eines thermostatischen Expansionsventils erfordert. Wenn der Druck im Kompressor einen voreingestellten Wert erreicht, öffnet das TMV und lässt den Druck sinken. Das Freon® bewegt sich dann durch das Ventil zum Verdampfer. Dadurch werden sowohl Durchfluss als auch Druck in der Klimaanlage aufrechterhalten.

Das Kapillarrohr enthält an einem Ende einen Filter aus feinem Netz, der verhindert, dass Schmutz in das Rohr eindringt. Es funktioniert auf die gleiche Weise wie ein thermostatisches Expansionsventil, kann jedoch großen Temperatur- oder Druckschwankungen nicht standhalten. Das Kapillarrohr ist für konstante Temperatur und Druck ausgelegt und fungiert als Beschleuniger zwischen Kondensator und Verdampfer.

Das Rohr ist typischerweise lang und schmal, um eine gewisse Verdunstung des Freon® zu ermöglichen, während es durch das Rohr wandert. Dies ist notwendig, damit das in den Verdampfer eintretende Freon® eine ähnliche Temperatur hat wie das, was sich bereits im Verdampfer befindet. Ähnliche Temperaturen sorgen dafür, dass das System effizienter arbeitet und den Kühlprozess beschleunigt.

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