Verdampfer in Kühlsystemen: Typen, Funktion und Wartung

Verdampfer: Funktion und Typen

Der Verdampfer ist die Anlage, die die kühlende Wirkung erzeugt. Es ist ein Wärmetauscher, in dem Wärme aus der Umgebung in den Verdampfer gelangt, wodurch das Kältemittel im Inneren verdampft. Das Kältemittel dehnt sich aus und tritt mit dem erforderlichen Druck und der Temperatur in den Verdampfer ein, um ein kühlendes Medium zu erzeugen. Das Material muss ein guter Wärmeleiter sein, um einen optimalen Wärmeaustausch zu gewährleisten. Der Verdampfer muss nicht unbedingt im Inneren des zu kühlenden Gehäuses installiert sein.

Überflutete Verdampfer

Bei überfluteten Verdampfern tritt das Kältemittel im flüssigen Zustand in den Verdampfer ein. Am Ein- und Austritt befindet sich eine Mischung aus Flüssigkeit und Gas, wobei der Flüssigkeitsanteil überwiegt. Diese Verdampfer sind sehr leistungsfähig, da die Temperaturdifferenz zwischen dem Kältemittel und dem zu kühlenden Medium konstant ist. Sie werden in der Regel mit Expansionsventilen reguliert.

Rippenrohrverdampfer

Rippenrohrverdampfer erreichen die gleiche Leistung mit kleineren Abmessungen, da die Oberfläche durch die Rippen vergrößert wird. Die Rippen können verschiedene Formen haben (rund, quadratisch usw.). Sie werden durch ein mechanisches Verfahren am Rohr befestigt, bei dem das Rohr durch Ausdehnung fixiert wird. Die Luftzirkulation durch diese Verdampfer kann auf zwei Arten erfolgen:

Natürliche Konvektion

Die Luft zirkuliert aufgrund von Dichteunterschieden an verschiedenen Stellen, durch Konvektion. Der Verdampfer wird an der Decke oder Wand des zu kühlenden Raumes platziert. Die kalte Luft aus dem Verdampfer erwärmt sich durch Wärmeübertragung, wenn sie mit dem zu kühlenden Produkt in Kontakt kommt, und steigt wieder in den Verdampfer, um erneut gekühlt zu werden.

Erzwungene Konvektion

Die Luftzirkulation wird durch Ventilatoren erzeugt. Der Abstand zwischen den Rippen ist geringer als bei der natürlichen Konvektion. Die Anordnung der Rohre ist versetzt, um sicherzustellen, dass die Luft beim Durchströmen des Verdampfers vollständig gekühlt wird.

Direkte und indirekte Expansion

Direkte Expansion

Der Verdampfer kühlt den Raum direkt, da er entweder innerhalb oder in einer angrenzenden Anlage installiert ist. Die Luft wird durch ein Rohr zugeführt, das Öffnungen für die Luftzufuhr aufweist, um eine gleichmäßige Verteilung zu gewährleisten. Die Abluft wird ebenfalls durch eine andere Leitung zum Verdampfer zurückgeführt. Dies wird in Räumen mit beträchtlicher Höhe oder bei der Lagerung von Produkten verwendet.

Indirekte Expansion

Bei der indirekten Expansion ist ein Sekundärkreislauf erforderlich, um die gewünschte Temperatur im Inneren des Gehäuses zu erreichen. Dies wird verwendet, wenn der Raum in beträchtlicher Entfernung vom Kompressor liegt.

Unterschied zwischen Frigorien und Kältemittel

Frigorien (Primärkreislauf): Die Kühlung wird im Primärkreislauf (Verdampfer des Kältekreislaufs) erzeugt, wobei die latente Wärme zur Kälteerzeugung genutzt wird.

Frigorien (Sekundärkreislauf): Die Kühlung wird durch den Sekundärkreislauf erzeugt, wobei die sensible Wärme zur Kälteerzeugung genutzt wird.

Abtauen

Abtauen ist notwendig, um Frostbildung im Verdampfer zu verhindern. Feuchte Luft wird durch den Ventilator über die Kühlrohre geleitet, wodurch Wassertropfen auf der Oberfläche kondensieren und Frost bilden.

Einfluss von Druck und Öl im Verdampfer

Die Leistung des Verdampfers hängt direkt vom Saugdruck ab. Wenn der Saugdruck steigt, steigt auch der Druck und die Temperatur des Kältemittels im Inneren des Verdampfers, wodurch die Temperaturdifferenz zwischen Kältemittel und Umgebung sinkt und die Leistung abnimmt. Wenn der Saugdruck sinkt, sinken auch die Temperatur und der Druck des Kältemittels, wodurch die Temperaturdifferenz zwischen Umgebung und Kältemittel steigt und die Leistung des Verdampfers zunimmt.

Wartung von Fan-Coil-Einheiten

Regelmäßige Wartung ist wichtig, um die optimale Leistung von Fan-Coil-Einheiten zu gewährleisten:

• Reinigung der Filter, da verschmutzte Filter den Luftstrom reduzieren und die Spule verschmutzen, was die Leistung beeinträchtigt.
• Überprüfung der ordnungsgemäßen Ableitung des Kondensats.
• Schmierung des Motors (Lager) bei Bedarf.
• Überprüfung des Stromverbrauchs.