Überhitzung und Unterkühlung: richtig messen und deuten, auch mit Glide
Schritt für Schritt: Überhitzung und Unterkühlung richtig messen, Tau- und Siedepunkt bei Gemischen mit Glide (R407C, R448A, R449A) verwenden und die Werte bei der Fehlersuche deuten.
Das Wichtigste
- Überhitzung = gemessene Temperatur der Saugleitung minus Sättigungstemperatur beim Saugdruck.
- Unterkühlung = Sättigungstemperatur beim Verflüssigungsdruck minus gemessene Temperatur der Flüssigkeitsleitung.
- Bei Gemischen mit Glide wird die Überhitzung vom Taupunkt und die Unterkühlung vom Siedepunkt aus berechnet [1][2][3].
- Messen Sie Druck und Temperatur an derselben Stelle und gleichzeitig mit kalibrierten Geräten, und lassen Sie die Anlage vorher stabil laufen.
- Die Werte dienen zum Einstellen des Expansionsventils, zur Kontrolle der Füllmenge und zur Fehlersuche, aber vergleichen Sie sie immer mit den Richtwerten des Herstellers.
Was die Werte bedeuten
Im Verdampfer siedet das Kältemittel bei der Sättigungstemperatur, die durch den Druck bestimmt ist. Wenn die gesamte Flüssigkeit verdampft ist, erwärmt sich das Gas weiter. Diese zusätzliche Erwärmung ist die Überhitzung. Sie zeigt, dass der Verdampfer richtig beschickt wird: genug, damit die Fläche genutzt wird, aber nicht so viel, dass Flüssigkeit zum Verdichter gelangt. Im Verflüssiger wird das Gas bei der Sättigungstemperatur des Verflüssigungsdrucks flüssig. Die Abkühlung, die die Flüssigkeit danach erfährt, ist die Unterkühlung. Sie zeigt, dass vor dem Expansionsventil reine Flüssigkeit anliegt, und ergibt mehr Kälteleistung je Kilogramm Kältemittel.
So messen Sie die Überhitzung
- Lassen Sie die Anlage mindestens 10–15 Minuten bei normaler Last stabil laufen.
- Messen Sie den Saugdruck so nah wie möglich am Verdampferaustritt, oder am Verdichter, wenn Sie die Verdichterüberhitzung wissen wollen.
- Lesen Sie die Sättigungstemperatur für den Druck in einer Druck-Temperatur-Tabelle oder in der Tabelle der digitalen Monteurhilfe ab. Prüfen Sie, ob das richtige Kältemittel gewählt ist und ob die Tabelle Über- oder Absolutdruck anzeigt.
- Messen Sie die Rohrtemperatur an derselben Stelle mit einem Anlegefühler mit gutem Kontakt und Isolierung gegen die Umgebung. Bei einem thermostatischen Expansionsventil: am Fühler messen.
- Überhitzung = gemessene Rohrtemperatur − Sättigungstemperatur.
Beispiel mit R134a: Der Saugdruck beträgt 1,9 bar Überdruck, was einer Sättigungstemperatur von etwa 0 °C entspricht. Das Rohr am Fühler hat 6 °C. Die Überhitzung beträgt 6 K.
So messen Sie die Unterkühlung
- Messen Sie den Verflüssigungsdruck am Verflüssigeraustritt oder am Serviceventil der Flüssigkeitsleitung.
- Lesen Sie die Sättigungstemperatur für den Druck ab.
- Messen Sie die Temperatur der Flüssigkeitsleitung an derselben Stelle, oder vor dem Expansionsventil, wenn Sie wissen wollen, ob dort reine Flüssigkeit anliegt.
- Unterkühlung = Sättigungstemperatur − gemessene Flüssigkeitstemperatur.
Beispiel mit R134a: Der Verflüssigungsdruck beträgt 9,2 bar Überdruck, was etwa 40 °C entspricht. Die Flüssigkeitsleitung hat 35 °C. Die Unterkühlung beträgt 5 K.
Gemische mit Glide
Zeotrope Gemische wie R407C, R448A und R449A sieden und verflüssigen nicht bei einer einzigen Temperatur. Bei einem bestimmten Druck beginnt die Flüssigkeit am Siedepunkt zu sieden und ist am höher liegenden Taupunkt vollständig verdampft. Der Unterschied heißt Glide und beträgt mehrere Kelvin, bei R407C etwa 6 K [1][3]. Um richtige Werte zu erhalten:
- Die Überhitzung wird vom Taupunkt beim Saugdruck aus berechnet. Gas, das wärmer als der Taupunkt ist, ist überhitzt.
- Die Unterkühlung wird vom Siedepunkt beim Verflüssigungsdruck aus berechnet. Flüssigkeit, die kälter als der Siedepunkt ist, ist unterkühlt.
- Hat die Tabelle zwei Spalten, Flüssigkeit und Dampf, verwenden Sie die Dampfspalte für die Überhitzung und die Flüssigkeitsspalte für die Unterkühlung [1][3].
Die Werte bei der Fehlersuche deuten
| Überhitzung | Unterkühlung | Wahrscheinliche Ursache |
|---|---|---|
| Hoch | Niedrig | Zu wenig Kältemittel, zum Beispiel nach einer Undichtigkeit |
| Hoch | Normal oder hoch | Das Expansionsventil speist zu wenig (falsch eingestellt, verstopft, Fühlerfüllung verloren, zu klein), oder eine Drosselung in der Flüssigkeitsleitung, zum Beispiel ein verstopfter Filtertrockner |
| Niedrig | Hoch | Zu viel Kältemittel, oder das Ventil speist zu viel |
| Niedrig | Normal | Das Ventil speist zu viel, oder der Fühler sitzt falsch oder ist schlecht isoliert. Geringe Last am Verdampfer, zum Beispiel vereiste Oberfläche oder stehender Ventilator |
| Normal | Niedrig mit Blasen im Schauglas | Etwas zu wenig Kältemittel, oder Druckabfall in der Flüssigkeitsleitung |
Die Tabelle zeigt häufige Muster, keine sicheren Diagnosen. Prüfen Sie immer das Gesamtbild: Drücke, Temperaturen, Luft- und Wassermengen, saubere Wärmeübertrager und ob die Anlage einen Sammler hat. In einer Anlage mit Sammler ist die Unterkühlung nach dem Verflüssiger oft gering, auch wenn die Füllmenge stimmt. Dort ist der Füllstand im Sammler ein besseres Maß.
Richtwerte
Typische Werte der Überhitzung am Verdampferaustritt liegen bei 4–8 K mit thermostatischem Expansionsventil. Mit elektronischem Ventil liegt sie oft niedriger. Zu wenig Überhitzung birgt die Gefahr von Flüssigkeitsschlägen im Verdichter. Zu viel ergibt geringere Leistung und hohe Druckgastemperatur. Die Richtwerte des Herstellers für Aggregat, Ventil und Verdichter gehen allgemeinen Faustregeln immer vor.