Was ist ein Expansionsventil?
Ein Expansionsventil ist ein Gerät, das den Druck in einem System reduziert. Die gebräuchlichste Form von Expansionsventilen ist ein thermisches Expansionsventil (TMV), das in Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen (HVAC) eingesetzt wird. Die beiden Haupttypen von Expansionsventilen für Klimaanlagen sind thermostatische Expansionsventile und Kapillarrohre.
Ein thermostatisches Expansionsventil regelt den Kältemittelfluss und kann bei verschiedenen Temperaturen oder Drücken arbeiten. Das Kapillarrohr ist für die Übertragung des Druckniveaus im System auf das am thermostatischen Expansionsventil angebrachte Messrohr verantwortlich und wirkt im Grunde genommen als Drossel. Eine Klimaanlage besteht aus drei Hauptteilen: Kompressor, Kondensator und Verdampfer. Das Expansionsventil ist Teil des Verdampfers.
Um ein Gebäude zu kühlen, wird gekühltes Gas wie Freon® durch den Kompressor geleitet, wo es heiß und unter Druck gesetzt wird. Das Gas strömt dann durch Spulen, die die Wärme abführen und zu einer Flüssigkeit zurückkondensieren. Die kondensierte Flüssigkeit läuft dann durch ein Expansionsventil, wo sie verdampft und zu einem kalten Gas wird, das der Umgebungsluft Wärme entzieht. Das Gas strömt durch einen anderen Satz von Spulen, und ein Gebläse bläst die kalte Luft im Inneren des Gebäudes und die während des Prozesses erzeugte Wärme wird nach außen abgeführt. Ein Kühlschrank oder eine Gefriertruhe funktioniert auf die gleiche Weise.
Der gesamte Prozess wird unter Druck durchgeführt, was die Verwendung eines thermostatischen Expansionsventils erfordert. Wenn der Druck im Kompressor ein voreingestelltes Niveau erreicht, öffnet sich das thermostatische Expansionsventil, wodurch der Druck abnehmen kann. Der Freon® bewegt sich dann durch das Ventil zum Verdampfer. Dies hält sowohl den Durchfluss als auch den Druck in der Klimaanlage aufrecht.
Das Kapillarröhrchen enthält an einem Ende einen Filter aus einem feinen Netz, der verhindert, dass Schmutz in das Röhrchen gelangt. Es funktioniert ähnlich wie ein thermostatisches Expansionsventil, kann jedoch keine wesentlichen Temperatur- oder Druckänderungen aushalten. Das Kapillarrohr ist auf konstante Temperatur und konstanten Druck ausgelegt und wirkt als Drossel zwischen Kondensator und Verdampfer.
Das Rohr ist normalerweise lang und schmal, damit beim Durchlaufen des Rohrs etwas Freon®-Verdunstung auftritt. Dies ist erforderlich, um die Temperatur des Freon®, der in den Verdampfer eintritt, der bereits im Verdampfer vorhandenen Temperatur zu entsprechen. Bei ähnlichen Temperaturen arbeitet das System effizienter und beschleunigt den Kühlprozess.