Der Kältemittel Verflüssiger / Kondensator

Im Kältekreislauf gibt das Kältemittel seine Wärme im Verflüssiger ab. Unterschiedliche Bauarten und Systeme kommen im Alltag zum Einsatz.

Der Kältemittelverflüssiger ist ein wichtiges Bauteil in der Kälte- und Klimaanlage.
Seine Hauptaufgabe ist die Abgabe der aufgenommenen Wärme aus dem System an seine Umgebung.
Über den Verflüssiger wird der Verflüssigungsdruck im Kältekreislauf eingestellt und geregelt.
Je nachdem wieviel oder wie wenig Wärme an die Umgebung abgegeben wird, stellt sich auf der Hochdruckseite der Verflüssigungsdruck der Kälte- und Klimaanlage ein.
Der Wärmeaustausch findet über einen Wärmeübertrager statt.
Energetisch gesehen ist es genau hier sinnvoll, die Abwärme zu nutzen.
- Stichwort Wärmerückgewinnung oder Wärmepumpe -

Der Wärmetransport innerhalb der Kälte- und Klimaanlage findet über ein Kältemedium statt.
- Das Kältemittel -

Im Verflüssiger wird das Kältemittel durch die Wärmeabgabe von einem gasförmigen in den flüssigen Aggregatzustand überführt.
Dabei sind thermodynamisch 3 Zonen im Verflüssiger:

Enthitzungszone
Verflüssigungszone
Unterkühlungszone

In der Verflüssigungszone könnte man auch von Kondensation sprechen, darum wird der Kältemittelverflüssiger auch als Kondensator bezeichnet.

Bauarten

Der Verflüssiger ist in unterschiedlichen Funktionsweisen und Ausführungen erhältlich.
Je nach Aufstellungsbedingungen vor Ort, Leistung der Kälteanlage und Anwendungsfall, ist bei jeder Kälte- und Klimaanlage eine individuelle Beurteilung und entsprechende Auswahl der Bauart notwendig.

Luftgekühlte Verflüssiger

Am gängigsten sind Verflüssiger mit einem Lamellenwärmeaustauscher.
Dieser besteht aus einem Block mit einem Rohrsystem, an denen Lamellen angebracht oder aufgeschoben sind. Die Rohre sind meist von innen mit Rippen versehen.
Das alles vergrößert die Übertragerfläche und sorgt für kleinere Abmessungen des Verflüssigers selbst.
Über die trockene Wärmetauscherfläche wird mit Ventilatoren oder durch freie Konvektion die Wärmeabgabe an die Umgebungsluft realisiert.

Luftgekühlte Verflüssiger sind in folgenden Bauformen erhältlich:

stehend
liegend
V-förmig
direkt im Lüftungskanal

Hybrider Verflüssiger

Hybride Verflüssiger werden eingesetzt, um Spitzenlasten abzufangen. Sie versprühen Wasser auf die Wärmeübertragerflächen, welches daran verdunstet.
Dadurch steigt die Verflüssigerleistung um ein Vielfaches und das Bauteil kann in seinen Abmessungen kleiner gewählt werden.
Die Bezeichnung Hybrid kommt daher, dass der Verflüssiger trocken und feucht betrieben werden kann.
Durch den Einsatz von Wasser muss je nach Wasserqualität und Wasserquelle ggf. die Wasseraufbereitung und - Desinfektion berücksichtigt werden.
Zusätzlich ist zu prüfen, ob die Verordnung über Verdunstungskühlanlagen, Kühltürme und Nassabscheider - 42. BImSchV anzuwenden ist.

Verdunstungsverflüssiger

Das Prinzip beim Verdunstungsverflüssiger ist das gleiche wie beim Hybriden Verflüssiger.
Der Aufbau des Gerätes ist jedoch etwas anders. Wasser wird über zusätzliche Warben geleitet. Die angesaugte Außenluft wird dabei deutlich abgekühlt.
Die Temperaturabsenkung ist dabei umso größer, je trockener die umgebende Luft ist.
Die Feuchtkugeltemperatur ist die theoretisch erreichbare Grenze der Ansaugtemperatur und wird oftmals als Kühlgrenztemperatur bezeichnet.
Die abgekühlte Luft wird anschließend über die Wärmeaustauscherfläche vom Verflüssiger geführt, in dem das Kältemittel zirkuliert.
Beim Verdunstungsverflüssiger ist die Wasseraufbereitung und - Desinfektion zu berücksichtigen.
Je nach Bauart, wird Wasser in Wannen aufgefangen, zirkuliert mehrmals über die Lamellen und verdunstet dabei.
Wie beim hybriden Verflüssiger ist bei einem Verdunstungsverflüssiger die 42. BImSchV zu prüfen.

Wassergekühlte Verflüssiger

Die gängigste Ausführung sind die Rohrbündel- oder Röhrenkesselverflüssiger.
In dem Behälter befinden sich Rohre, in denen das Kühlmedium fließt, während das zirkulierende Kältemittel im Mantelraum seine Wärme an das Wasser abgibt und verflüssigt.
Auf der Wasserseite kann als Kühlmedien benutzt werden: