Kapillarrohrauslegung- Eine Anleitung von moc

Das Kapillarrohr hat im Kältekreislauf den Sinn des Drosselorgans. Es trennt die Hochdruckseite mit der Niederdruckseite. Nachdem das Kältemittel im Verdichter verdichtet wurde, ist es überhitzt (gasförmig) und muss im Verflüssiger verflüssigt werden. Wenn es aus dem Verflüssiger kommt, ist es flüssig. Das Kältemittel passiert nun das Kapillarrohr, in dem ein Druckabfall stattfindet, da auf der Niederdruckseite ein niedriger Druck als auf der Hochdruckseite herrscht. Das Kältemittel ist nun im Verdampfer. Durch den Druckabfall ist auch die Temperatur des Kältemittels gesunken. Im Verdampfer nimmt das Kältemittel Energie auf (Verdampfungsenthalpie)und verdampft deshalb. Wenn es dann noch mehr Energie aufnimmt, ist das Kältemittel überhitzt.


Soviel zur knapp gehaltenen Theorie.

In der Praxis:

Als erstes fragt man am besten hier nach Erfahrungwerten und Einschätzungen, weil Kapillarrohre so vielen Einflüssen ausgesetzt ist (z.B. wie es gewickelt ist, ob es um die Saugleitung gewickelt ist und damit auf dem Weg noch gekühlt wird uvm.) das man errechnen vergessen kann. Auch Hersteller ermitteln ihre Kapillarrohr in Versuchen.

Wenn man dann eine grobe Länge und Dicke weiß kanns losgehen.
Noch kurz ein paar Nebensächlichkeiten:

Das Kapillarrohr nicht kürzer als 1,5m werden lassen. Falls 1,5m immer noch nicht reichen sollte man ein dickeres Kapillarrohr nehmen.
Auch nicht länger als 5m machen, dann auf dünneres Rohr umsteigen.
Beim löten aufpassen das man es nicht zulötet, also möglichst silberlothaltiges Lot meiden, da das besser fließt.
Außerdem den Kreislauf sauber halten (keine Spähne oder sowas reinlassen) damit das Kapillarrohr nicht verstopft.

Also jetzt ans eingemachte:

Ihr braucht für die Bestimmung vier Werte: Hoch- und Niederdruck (kalibriert eure Manometer vorher, die Schraube dafür befindet sich meinst oben auf den Manometern) und ein Temperaturfühler am Verdampfer- und Verflüssigerausgang. Die Fühler müssen gut befestigt sein, da es hier wirklich ziemlich genau sein soll!

Nachdem eure Anlage auf Undichtigkeiten untersucht wurde, ihr sie evakuiert habt und sie mit ein wenig Kältemittel (so als groben Wert in einer Singlestage: 3-4bar) gefüllt habt, könnt ihr sie anschalten.

Bitte seit euch aber vorher sicher, das ihr das Kapillarohr nicht zugelötet habt. Am besten schon beim abdrücken nur von einer Seite Gas einleiten und auf dem Manometer verfolgen, ob auf der anderen Seite der Druck steigt.

Meine Vorgehensweise ist dann die folgende:

Ich fülle Kältemittel unter Beobachtung der Monteurhilfe, bis der Verdampfer kalt wird. Falls ihr euch vorher nicht vergewissert habt, ob das Kapillarrohr frei ist: Wenn der Niederdruck im extremen Vakuum bleibt und der Hochdruck trotz viel Kältemittel nicht ansteigt, habt ihr irgendwo den Kreislauf unterbrochen.

Wird der Verdampfer aber schön kalt, schnallt den Lasttester auf den Verdampfer. Startet ihn, wenn ihr die Leistung verstellen könnt, fangt mit unter 100W an. Achtet nun auf die Überhitzung. Steigt sie über 5K, füllt mehr Kältemittel. Wenn die Anlage dann die Last halten kann, erhöht die Last um 50W. Gleiches Spiel: Steigt die Überhitzung über 5K, füllt nach. Achtet aber immer auf die Unterkühlung auf der Hochdruckseite: Sobald ihr mehr als 2K Unterkühlung habt, solltet ihr das Kapillarrohr kürzen!

So könnt ihr das Spiel bis zur gewünschten Last weiterspielen.

Wenn ihr schon ohne Last eine Unterkühlung messen könnt, habt ihr höchstwarscheinlich Fremdgase (Luft!) im Kreislauf.



Beispiele:
Normale Singlestage (R404a) mit maximaler Last (eure Entscheidung):
Verdampfungsdruck: 0bar(g) = -46°C
Verdampferausgang: -25°C
Überhitzung: 21K
Verflüssigungsdruck: 14bar(g) = 32°C
Verflüssigerausgang: 38°C
Unterkühlung: 6K

Was ist los?
Das Kapillarrohr ist zu lang (6K Unterkühlung) und der Massestrom an Kältemittel reicht nicht aus, um die Last vernünftig zu halten.
Kürzt man nun das Kapillarrohr, steigt der Massestrom weil das Kapillarrohr nicht mehr so restriktiv ist und der Verdampfer wird kälter.

Das könnte sich dann so verändern:

Verdampfungsdruck: 0,5bar(g) = -37,5°C
Verdampferausgang: -34°C
Überhitzung: 3,5K
Verflüssigungsdruck: 16bar(g) = 37°C
Verflüssigerausgang: 38°C
Unterkühlung: 1K

Was ist passiert?
Der Massestrom ist gestiegen, der Verdampferausgang ist kälter geworden - das Ziel erreicht! Das Kältemittel transportiert also mehr Energie vom Lasttester weg. Deswegen ist auch die Verflüssigungstemperatur/druck gestiegen. Die Unterkühlung (1K) zeigt, das das Kapillarohr nicht zu restriktiv ist, es passt also alles. Die Anlage läuft perfekt.


Normale Singlestage (R404a) mit maximaler Last (eure Entscheidung):
Verdampfungsdruck: 1bar(g) = -31°C
Verdampferausgang: -31°C
Überhitzung: 0K
Verflüssigungsdruck: 18bar(g) = 42°C
Verflüssigerausgang: 43°C
Unterkühlung: 1K

Und hier?

Diese Anlage hat einen zu hohen Massestrom dh. das Kapillarrohr ist zu kurz/dick. Die maximale Last reicht nicht, um das Kältemittel zu überhitzen. Eine Überhitzung ist aber notwendig, das man mit einer Überhitzung sicher gehen kann, dass alles Kältemittel verdampft ist und nicht flüssig bist in den Verdichter gesaugt wird und dort Schaden anrichtet (Flüssigkeiten kann man nicht verdichten).

Demnächst kommen noch paar Beispiele von anderen Zuständen in einer Anlage (Überfüllt, Zu wenig Kältemittel bei passenden Kapillarrohr usw.)

Wenn noch Fragen oder manche Formulierungen unverständlich sind, einfach posten!
Vielen Dank an dieser Stelle an PhilippF, der mir so manches davon beigebracht hat .




Erstellt von: moc