Die Kälteanlage ist ein Oberbegriff für die Anlagen und Rohrleitungen, durch die das Kältemittel fließt, einschließlich Kompressoren, Kondensatoren, Drosselventile, Verdampfer, Leitungen und Hilfseinrichtungen. Sie ist das Hauptkomponentensystem von Klimaanlagen, Kühl- und Kälteanlagen.
Im Kältesystem können verschiedene Verstopfungsarten auftreten, beispielsweise durch Eisbildung, Verschmutzung oder Öl. Am Bypass-Füllventil herrscht Unterdruck, das Außengerät läuft leise, und im Verdampfer ist kein Strömungsgeräusch zu hören.
Ursachen und Symptome von Eisblockaden
Eisverstopfungen werden hauptsächlich durch übermäßige Feuchtigkeit im Kältemittelkreislauf verursacht. Durch die kontinuierliche Zirkulation des Kältemittels sammelt sich die Feuchtigkeit allmählich am Kapillarrohrauslass. Da die Temperatur am Kapillarrohrauslass am niedrigsten ist, gefriert das Wasser und steigt stetig an. Bei einem gewissen Grad verstopft das Kapillarrohr vollständig, das Kältemittel kann nicht mehr zirkulieren und der Kühlschrank kühlt nicht mehr.
Die Hauptursache für Feuchtigkeit im Kältesystem ist das Isolierpapier des Kompressormotors. Dieses enthält Feuchtigkeit und ist somit die Hauptquelle für Feuchtigkeit im System. Zusätzlich weisen die Komponenten und Verbindungsleitungen des Kältesystems aufgrund unzureichender Trocknung Restfeuchtigkeit auf. Kältemittelöl und Kühlöl enthalten Feuchtigkeit, die den zulässigen Grenzwert überschreitet. Diese Feuchtigkeit wird vom Isolierpapier und dem Kühlöl aufgenommen. Aus diesen Gründen überschreitet der Wassergehalt im Kältesystem den zulässigen Wert, was zu Eisbildung führt. Zum einen verhindert die Eisbildung die Zirkulation des Kältemittels, wodurch der Kühlschrank nicht mehr ordnungsgemäß kühlt. Zum anderen reagiert das Wasser chemisch mit dem Kältemittel und bildet Salzsäure und Fluorwasserstoff. Diese korrodieren Metallleitungen und -komponenten und können sogar die Motorwicklungen beschädigen. Die Isolierung wird in Mitleidenschaft gezogen, und gleichzeitig verschlechtert sich die Qualität des Kältemittelöls, was die Schmierung des Kompressors beeinträchtigt. Daher muss die Feuchtigkeit im System auf ein Minimum beschränkt werden.
Die Symptome einer Eisverstopfung im Kältesystem sind folgende: Anfangs funktioniert das Gerät normal, im Verdampfer bildet sich Frost, der Kondensator gibt Wärme ab, das Gerät läuft reibungslos und das Geräusch des Kältemittelkreislaufs im Verdampfer ist deutlich und gleichmäßig. Mit zunehmender Eisverstopfung wird der Luftstrom allmählich schwächer und tritt nur noch unregelmäßig auf. Bei starker Verstopfung verstummt das Geräusch des Luftstroms, der Kältemittelkreislauf wird unterbrochen und der Kondensator kühlt allmählich ab. Durch die Verstopfung steigt der Abgasdruck, die Geräuschentwicklung des Geräts nimmt zu, es fließt kein Kältemittel mehr in den Verdampfer, die Vereisungsfläche verringert sich und die Temperatur steigt allmählich an. Gleichzeitig steigt auch die Kapillartemperatur, sodass die Eiswürfel zu schmelzen beginnen. Das Kältemittel zirkuliert wieder. Nach einer gewissen Zeit tritt die Eisverstopfung erneut auf, wodurch ein periodisches Durchrutschen entsteht.
Ursachen und Symptome einer Verstopfung durch Schmutz
Verstopfungen durch Verschmutzungen entstehen durch übermäßige Verunreinigungen im Kältesystem. Hauptquellen dieser Verunreinigungen sind: Staub und Metallspäne bei der Herstellung von Kühlschränken, die Oxidschicht an den Rohrinnenwänden beim Schweißen, unsaubere Innen- und Außenflächen der Bauteile sowie undichte Rohre. Zudem befinden sich Verunreinigungen im Kältemaschinenöl und Kältemittel sowie minderwertiges Trockenmittelpulver im Trockenfilter. Ein Großteil dieser Verunreinigungen und Pulver wird vom Trockenfilter beim Durchströmen entfernt. Bei zu hoher Verunreinigung im Trockenfilter gelangen jedoch feinere Verunreinigungen durch den Kältemittelstrom in die Kapillarrohre. An Stellen mit höherem Widerstand sammeln sich diese Verunreinigungen an, wodurch der Widerstand steigt und die Kapillarrohre verstopfen. Dadurch wird die Kältemittelzirkulation unterbrochen. Ist der Abstand zwischen Kapillare und Filtersieb im Trockenfilter zu gering, kann es leicht zu Verstopfungen durch Verschmutzungen kommen; außerdem besteht beim Verschweißen von Kapillare und Trockenfilter die Gefahr, dass die Kapillardüse verschweißt wird.
Wenn die Kälteanlage verschmutzt und verstopft ist, kann das Kältemittel nicht zirkulieren. Der Kompressor läuft ununterbrochen, der Verdampfer kühlt nicht, der Kondensator wird nicht warm, das Kompressorgehäuse bleibt kalt und im Verdampfer ist kein Luftstromgeräusch zu hören. Bei einer teilweisen Verstopfung fühlt sich der Verdampfer kühl oder eisig an, es bildet sich jedoch kein Frost. Die Außenfläche des Trockenfilters und der Kapillare fühlt sich sehr kalt an, es bildet sich Frost, teilweise sogar eine weiße Frostschicht. Dies liegt daran, dass das Kältemittel beim Durchströmen des leicht verstopften Trockenfilters oder der Kapillare gedrosselt wird und der Druck sinkt. Dadurch dehnt sich das Kältemittel aus, verdampft und nimmt Wärme auf, was zur Kondensation an der Außenfläche der Verstopfung führt.
Der Unterschied zwischen Eisverstopfung und Verschmutzungsverstopfung: Nach einer gewissen Zeit kann die Eisverstopfung die Kühlung wieder aufnehmen, wodurch ein periodischer Kreislauf entsteht, der aus kurzzeitigem Öffnen, kurzzeitigem Verstopfen, erneutem Öffnen nach dem Verstopfen und erneutem Verstopfen nach dem Öffnen besteht. Sobald eine Verschmutzungsverstopfung auftritt, ist eine Kühlung nicht mehr möglich.
Neben verschmutzten Kapillaren führt ein hoher Anteil an Verunreinigungen im System zu einer allmählichen Verstopfung des Trockenfilters. Da die Kapazität des Filters zur Entfernung von Schmutz und Verunreinigungen begrenzt ist, kommt es aufgrund der kontinuierlichen Ansammlung von Verunreinigungen zu einer Verstopfung.
Ölverstopfungsfehler und andere Verstopfungsausfälle in Rohrleitungen
Der Hauptgrund für Ölverstopfungen im Kältesystem ist, dass der Kompressorzylinder stark verschlissen ist oder der Spalt zwischen Kolben und Zylinder zu groß ist.
Das vom Kompressor austretende Benzin gelangt in den Kondensator und anschließend zusammen mit dem Kältemittel in den Trockenfilter. Aufgrund der hohen Viskosität des Öls wird es vom Trockenmittel im Filter zurückgehalten. Bei zu viel Öl verstopft der Filtereinlass, wodurch das Kältemittel nicht mehr normal zirkulieren kann und der Kühlschrank nicht mehr kühlt.
Die Ursache für die Verstopfung anderer Rohrleitungen liegt darin, dass beim Schweißen der Rohrleitung Lötstellen verstopfen oder dass beim Austausch eines Rohres das ausgetauschte Rohr selbst verstopft ist, ohne dass die Verstopfung entdeckt wird. Da diese Verstopfungen auf menschliches Versagen zurückzuführen sind, müssen Schweiß- und Austauscharbeiten an Rohren gemäß den Vorschriften durchgeführt und überprüft werden, um künstliche Verstopfungen und damit verbundene Ausfälle zu vermeiden.
Das Verfahren zur Beseitigung der Verstopfung des Kühlsystems
1. Fehlerbehebung bei Eisverstopfungen
Eisbildung im Kühlsystem entsteht durch zu hohe Feuchtigkeit im System, daher muss das gesamte Kühlsystem getrocknet werden. Dafür gibt es zwei Möglichkeiten:
1. Verwenden Sie einen Trockenschrank, um jedes Bauteil zu erhitzen und zu trocknen. Bauen Sie Kompressor, Kondensator, Verdampfer, Kapillarrohr und Luftrücklaufleitung des Kältemittelsystems aus dem Kühlschrank aus und legen Sie diese zum Erhitzen und Trocknen in den Trockenschrank. Die Temperatur im Trockenschrank beträgt ca. 120 °C, die Trocknungszeit 4 Stunden. Nach dem natürlichen Abkühlen blasen Sie die Bauteile einzeln mit Stickstoff trocken. Ersetzen Sie den Filter durch einen neuen, trockenen Filter und fahren Sie anschließend mit der Montage und dem Schweißen, der Drucklecksuche, dem Evakuieren, dem Befüllen mit Kältemittel, dem Probebetrieb und dem Versiegeln fort. Diese Methode ist die beste Möglichkeit, Eisverstopfungen zu beheben, ist jedoch nur für die Garantieabteilung des Kühlschrankherstellers anwendbar. Allgemeine Reparaturwerkstätten können Methoden wie Erhitzen und Evakuieren verwenden, um Eisverstopfungen zu beseitigen.
2. Verwenden Sie Erhitzen und Absaugen sowie ein zweites Absaugen, um Feuchtigkeit aus den Komponenten des Kühlsystems zu entfernen.
2 Beseitigung von Verstopfungsfehlern
Es gibt zwei Möglichkeiten, eine Verstopfung der Kapillare zu beheben: Zum einen kann man die verstopfte Kapillare mit Stickstoff unter hohem Druck und anderen Methoden durchblasen. Zum anderen kann man bei starker Verstopfung, die sich mit der oben genannten Methode nicht beheben lässt, die Kapillare austauschen.
1. Spülen Sie die Kapillare mit Stickstoff unter hohem Druck aus: Trennen Sie die Prozessleitung, um die Flüssigkeit abzulassen. Schweißen Sie die Kapillare vom Trockenfilter ab. Verbinden Sie das Dreiwege-Reparaturventil mit der Prozessleitung des Kompressors und füllen Sie diese mit Stickstoff unter hohem Druck (0,6–0,8 MPa). Richten Sie die Kapillare aus, erhitzen Sie sie mit einer Gasschweißflamme, um die Ablagerungen im Rohr zu verkohlen, und blasen Sie diese anschließend mit Stickstoff unter hohem Druck aus. Sobald die Kapillare frei ist, geben Sie 100 ml Tetrachlorkohlenstoff zur Gasreinigung hinzu. Der Kondensator kann mit Tetrachlorkohlenstoff mithilfe einer Rohrreinigungsvorrichtung gereinigt werden. Tauschen Sie anschließend den Trockenfilter aus, spülen Sie das System mit Stickstoff auf Dichtheit, evakuieren Sie es und befüllen Sie es abschließend mit Kältemittel.
2. Kapillarrohr austauschen: Falls sich die Verschmutzung im Kapillarrohr mit der oben beschriebenen Methode nicht entfernen lässt, kann das Kapillarrohr zusammen mit dem Niederdruckrohr ausgetauscht werden. Trennen Sie dazu zunächst das Niederdruckrohr und das Kapillarrohr mittels Gasschweißen von der Kupfer-Aluminium-Verbindung des Verdampfers. Um ein Durchbrennen des Aluminiumrohrs durch die hohe Temperatur zu verhindern, sollte die Kupfer-Aluminium-Verbindung während der Demontage und des Schweißens mit feuchtem Baumwollgarn umwickelt werden.
Beim Austausch des Kapillarrohrs muss der Durchfluss gemessen werden. Der Auslass des Kapillarrohrs darf nicht mit dem Einlass des Verdampfers verschweißt werden. Installieren Sie ein Absperrventil und ein Manometer am Ein- und Auslass des Kompressors. Bei gleichem Umgebungsdruck sollte der Anzeigedruck des Manometers stabil zwischen 1 und 1,2 MPa liegen. Ist der Druck zu hoch, ist der Durchfluss zu gering. In diesem Fall kann ein Teil des Kapillarrohrs gekürzt werden, bis der Druck passt. Ist der Druck zu niedrig, ist der Durchfluss zu hoch. Sie können das Kapillarrohr mehrmals aufwickeln, um den Widerstand zu erhöhen, oder es austauschen. Sobald der Druck passt, schweißen Sie das Kapillarrohr mit dem Einlassrohr des Verdampfers.
Beim Schweißen einer neuen Kapillare sollte die Einführlänge in die Kupfer-Aluminium-Verbindung etwa 4 bis 5 cm betragen, um Verstopfungen zu vermeiden. Beim Anschweißen der Kapillare an den Trockenfilter sollte die Einführlänge 2,5 cm betragen. Wird die Kapillare zu weit in den Trockenfilter eingeführt und befindet sie sich zu nah am Filtersieb, gelangen winzige Molekularsiebpartikel in die Kapillare und verstopfen sie. Wird die Kapillare hingegen zu kurz eingeführt, gelangen Verunreinigungen und Molekularsiebpartikel während des Schweißvorgangs in die Kapillare und verstopfen den Kapillarkanal direkt. Daher darf die Kapillare weder zu weit noch zu kurz in den Filter eingeführt werden. Sowohl zu viel als auch zu wenig erhöhen die Verstopfungsgefahr. Abbildung 6-11 zeigt die Verbindungsposition von Kapillare und Filtertrockner.
3. Fehlerbehebung bei Ölverstopfungen
Eine Ölverstopfung deutet darauf hin, dass sich zu viel Kältemaschinenöl im Kältesystem befindet, was die Kühlleistung beeinträchtigt oder sogar zum Ausfall der Kühlung führt. Daher muss das Kältemaschinenöl im System entfernt werden.
Wenn der Ölfilter verstopft ist, muss der Filter ausgetauscht werden. Gleichzeitig sollte ein Teil des im Kondensator angesammelten Kältemaschinenöls mit Hochdruckstickstoff ausgeblasen und der Kondensator beim Einleiten von Stickstoff mit einem Föhn erwärmt werden.
Veröffentlichungsdatum: 06.03.2023
