Funktionsweise und Typen von Kältemittelkondensatoren

Funktion des Kältemittelkondensators

Der Kondensator spielt eine zentrale Rolle bei der Verflüssigung des Kältemittels. Der Kompressor gibt das Kältemittel als überhitzten Dampf an den Kondensator ab. Als Wärmetauscher gibt das System Wärme an ein Kühlmedium (Wasser oder Luft) ab, um den Aggregatzustand des Kältemittels durch Abkühlung auf die Kondensationstemperatur zu ändern. Der Wärmetauscher besteht hierfür aus einem leitfähigen Metall.

Typen von wassergekühlten Kondensatoren

• Doppelrohrkondensator: Auch als Gegenstromkondensator bekannt. Er besteht aus zwei konzentrischen Rohren mit unterschiedlichen Durchmessern. Das Kältemittel zirkuliert im Zwischenraum, während das Wasser im inneren Rohr fließt.
• Rohrbündelkondensator (Multitubular): Besteht aus einem zylindrischen Metallgehäuse mit internen Rohrbündeln. Die Enden sind für Wartungszwecke abnehmbar. Das Wasser tritt unten ein, durchströmt die Rohre und nimmt die Wärme des von oben einströmenden Kältemittels auf.

Typen von luftgekühlten Kondensatoren

• Glattrohrkondensator: Wird primär in kleinen Anlagen wie Kühlschränken eingesetzt. Das Material ist meist Kupfer, die Kühlung erfolgt durch natürliche Konvektion.
• Rippenrohrkondensator: Ausgelegt für höhere Kapazitäten. Besteht aus einer Kupferschlange mit Aluminiumlamellen, um die Wärmeübertragungsfläche zu vergrößern.

Mischsysteme und Verdunstungskondensatoren

Mischkondensatoren nutzen eine Kombination aus Wasser und Luft zur Kondensation.

Verdunstungskondensator: Die Arbeitsweise basiert auf der kombinierten Wirkung von Wasser und Luft. Der Prozess umfasst drei Schritte:

1. Der Kompressor leitet das Kältemittel in eine Schlange aus verzinktem Material.
2. Düsen sprühen Wasser über die Schlange, welches in einem Kreislauf wiederverwendet wird.
3. Ein Gebläse leitet atmosphärische Luft durch die Schlange, was die Verdunstung und Kühlung verstärkt.

Die Leistung ist abhängig von der Feuchtkugeltemperatur der Luft: Je niedriger diese ist, desto höher ist der Wirkungsgrad.

Unterschied: Kondensator vs. Kühlturm

Der grundlegende Unterschied besteht darin, dass im Kühlturm das Wasser gekühlt wird, während im Verdunstungskondensator die Kondensation des Kältemittels direkt im Gerät stattfindet.

Wasserumwälzpumpe

Zur Auslegung der Pumpe sind zwei Faktoren entscheidend:

• Erforderlicher Durchfluss (l/h)
• Druckverlust im Kreislauf (mWS): Dieser hängt von der Motordrehzahl sowie den Widerständen durch Rohre, Bögen, Höhendifferenzen und Einbauten ab.