Expansionsventil für Klima- und Kältetechnik sowie Wärmepumpen

 

Expansionsventile kommen in Kältemaschinen, Klimaanlagen oder Wärmepumpen zum Einsatz. Sie reduzieren am Ende des Kreislaufs den Druck des kondensierten Kältemittels, sorgen für einen kontrollierten Zufluss in den Verdampfer und verhindern auch Überdruck.
Das Expansionsventil bewirkt eine Verringerung des Leistungsquerschnitts. So entsteht ein Strömungswiderstand. Der Druck vor dem Expansionsventil ist höher als dahinter. Beim Überwinden dieses Widerstandes baut das Kältemittel Druck ab.

Expansionsventile können ungeregelt (einfache Verengung des Rohrquerschnittes) und geregelt auftreten:

  • Ein ungeregeltes Expansionsventil ist ein sehr dünnes langes Rohr, eine Kapillare. Diese wird aus Platzgründen oft spiralförmig aufgewickelt.
  • Geregelte Expansionsventile werden über eine Führungsgröße geregelt. Dies kann zum Beispiel der Druck im sich anschließenden Verdampfer sein.

 

Expansionsventil: Aufbau und Funktion

Ein einfaches Expansionsventil besteht aus einer Verengung des Rohrquerschnitts. Fachleute sprechen von einer Kapillare oder Drossel. Sie kommt bei Kühlschränken im Haushalt oder Kleinklimageräten zum Einsatz.


In größeren Anlagen sind Expansionsventile aufwendiger aufgebaut. Hier regeln ein Druck- und ein Temperaturfühler die Durchflussmenge des Kältemittels. In Klimaanlagen öffnet beispielsweise eine steigende Temperatur das Expansionsventil ebenso weiter wie fallender Druck auf der Verdampferseite. Denn bei steigenden Temperaturen oder einem schnelleren Verdampfungsprozess steigt hier der Bedarf an Kälte an. Über den stärkeren Zulauf an Kältemittel lässt sich die Raumtemperatur auf dem eingestellten Niveau halten.

Expansionsventil

Foto: Bauteile eines thermostatischen Expansionsventils
Quelle: Fachinstitut Gebäude-Klima e.V.


Wärmepumpensysteme zur Gebäudeheizung stellen etwas andere Ansprüche an das Expansionsventil. Hier muss der Temperaturfühler das Expansionsventil bei fallenden Temperaturen weiter öffnen, da der Wärmebedarf steigt.

 

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