Was ist eine Unterkühlung?

Das Wort Unterkühlung hat je nach Branche eine unterschiedliche Bedeutung. Im medizinischen Bereich wird der Begriff als bedrohlich und negativ angesehen. 
In der Kältetechnik verhält es sich genau andersherum: 
Dort ist eine große Unterkühlung wünschenswert.

Die Unterkühlung bezieht sich auf den Zustand des Kältemittels im Kältemittelkreislauf. In einer Kälteanlage ist die Unterkühlung wichtig, da sie zu einer verbesserten Energiebilanz der Anlage führt und bestimmte Bauteile schont. Dadurch ist die Langlebigkeit der Kälteanlage gewährleistet.

Wie wird Kältemittel unterkühlt?

Unterkühlung tritt auf, nachdem das Kältemittel durch den Verflüssiger seinen Kondensationsprozess durchlaufen hat, im Kältemittelsammler sich beruhigt und eine Vorlage bildet. Nach dem Kältemittelsammler durchläuft das flüssige Kältemittel einen weiteren Wärmeaustauscher. Dabei wird das Kältemittel auf eine Temperatur unterhalb seines Sättigungszustandes (dem Siedepunkt bei gegebenem Druck) gebracht. Durch den Einsatz eines zusätzlichen Unterkühlers wird dieser Effekt erzielt.

In einer Kälteanlage ist sicherzustellen, dass das Kältemittel vor dem Drosselorgan (Einspritzventil) vollständig im flüssigen Zustand vorliegt. 
Der Übergang vom flüssigen zum gasförmigen Zustand sollte erst im Verdampfer erfolgen. Wenn das Kältemittel vor dem Einspritzventil nicht vollständig flüssig ist, hat das erhebliche Auswirkungen auf die Leistung und Effizienz der Kälteanlage.

Wie tritt eine Vorverdampfung auf?

Vorverdampfung in einer Kälteanlage tritt auf, wenn der Druck über dem flüssigen Kältemittel absinkt. Der Sättigungsdruck wird unterschritten und das Kältemittel beginnt zu sieden.
Das kann durch Druckschwankungen im Anlagenbetrieb oder durch Druckabfälle in Rohrleitungen und Komponenten auftreten. Insbesondere in Steigleitungen ist ein natürlicher Druckabfall gegeben.
Durch den geodätischen Höhenunterschied entsteht ein erheblicher Druckabfall.

Um das Problem der Vorverdampfung zu verhindern und die Effizienz der Kälteanlage aufrechtzuerhalten, ist eine ausreichende Unterkühlung unabdingbar.