Zur besseren Veranschaulichung verwandeln wir uns in das Arbeitsmedium Kältemittel, das als Transportmittel für Wärme dient. Faktisch gibt es keine Kälte, sondern es wird Wärme abgeführt.
Zu Beginn der Reise starten wir auf der Niederdruckseite und befinden uns im Ansaugstutzen des Verdichters. Das Kältemittel ist überhitzt und somit gasförmig. Als solches gelangen wir nun in den Verdichter. Bereits beim Eintritt werden wir mit einem Öl- Regen geduscht, der von der Ölschleuder erzeugt wird und dafür sorgt, dass der Verdichter und seine Kolben immer gut geschmiert sind. Das Saugventil des Kompressors sorgt, wie eine Ampel dafür, dass es stossweise vorwärtsgeht, in dem es jeweils nur kurz öffnet und wenige Moleküle durchlässt. Das Ventil öffnet, sobald der Druck im Verdichter grösser ist als derjenige im Hub. Das Saugventil schliesst wieder, und es gibt kein Entkommen mehr. Der Kolben schiebt sich gegen uns. Es wird eng, warm, und der Druck steigt. Das Kältemittel wird verdichtet. Sobald der Druck gross genug ist, öffnet sich das Druckventil, und wir verlassen den Hub in einem Affenzahn Richtung Vedichterausgang. Hier im Druckrohr herrschen Geschwindigkeiten von bis zu 40 km/h. Wir befinden uns jetzt im Verdichterstutzen auf der Hochdruckseite. Weiter geht die Reise durch die Heissgasleitung in den Verflüssiger.
Hier im Verflüssiger ist es wieder sehr eng. Weil der Druck immer noch sehr hoch ist, werden alle Moleküle zusammengedrückt. Hier geben wir unsere Wärme ab, so dass aussen am Kondensator höhere Temperaturen herrschen. Der Verkehr wird ruhiger, langsamer und flüssiger – genau wie das Kältemittel. Neben uns befindet sich gerade ein Tropfen Öl. Er stammt aus dem Kompressor und begleitet uns durch das ganze Kühlsystem.
Weiter gehts in der Kondensatleitung zum Sammler. Durch die Wärmeabgabe im Verflüssiger ist das Kältemittel kondensiert und in flüssigem Zustand. Je nach Betriebszustand ist hier im Sammler unser Platz zum Ausruhen. Im Behälter herrscht trotz der ruhigen Lage ein hoher Druck. Sobald die Kühlanlage wieder gefordert wird, geht die Reise weiter.
Jetzt gelangen wir über die Flüssigkeitsleitung in den Filtertrockner. Hier sieht es aus wie auf einer Müllhalde. Alle Verunreinigungen, die beispielsweise bei der Montage entstanden sind, werden hier abgelagert. Auch Wassermoleküle, die sich eingeschlichen haben, werden hier festgehalten, denn ein einziger Wassertropfen kann das ganze Kühlsystem flachlegen. Denn wenn er bei der Einspritzung ins Expansionsventil gefriert, blockiert er das ganze Kühlsystem.
Und genau dorthin kommen wir jetzt – ins Expansionsventil. Das Ventil kontrolliert die Durchflussmenge mit Hilfe des Fühlers am Verdampferausgang. Unser rasantester Abschnitt liegt noch vor uns: Der Druck reduziert enorm. Durch diese Volumenzunahme steigt die Geschwindigkeit.
Wir sind im Verdampfer angelangt. Durch die Entspannung verspüren wir den Drang uns zu bewegen und entziehen dafür der Umwelt Wärme. Die Umwelt kühlt sich dadurch ab. Der Verkehr wird nun immer schneller und gasförmiger. Am Ende des Verdampfers ist alles gasförmig. Wir sind also im gasförmigen Zustand unterwegs und werden wärmer. Dies geschieht alles bei konstantem Druck. In der Saugleitung erwärmen wir uns nochmals zusätzlich und sind nun wieder am Ausgangspunkt unserer Rundreise angekommen.
Solange das Kältesystem dicht ist und keine Leckage aufweist, wird immer wieder das gleiche Kältemittel verdampft, komprimiert, verflüssigt und wieder verdampft, was sowohl betriebswirtschaftlich als auch ökologisch sinnvoll ist.
Auf diesen Bildern sehen Sie einzelne Komponenten einer Kälteanlage.
Auf unserer Website finden Sie weitere Angaben über Kühl- und Tiefkühlzellen.
