Problemlösungen

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  • Mechanische Schäden

  • Elektrische Schäden

Druckstoß

Die häufigsten Ursachen für Druckstoß:

  • Rückströmen von flüssigem Kältemittel in den Verdichter aufgrund eines falschen Expansionsventils, eines beschädigten Verdampferlüfters oder verstopfter Luftfilter.

    Ein überdimensioniertes oder schlecht funktionierendes Expansionsventil, eine Störung des Verdampferlüfters (falsche Luftverteilung in der Batterie) oder verstopfte Luftfilter können zu einem Rückströmen von flüssigem Kältemittel und damit zu einem Druckstoß führen. Dies passiert, wenn das flüssige Kältemittel das Fassungsvermögen des Verdampfers übersteigt und über die Saugleitung des Verdichter als Flüssigkeit und weniger als Dampf zurückströmt.

    Während des Betriebs kann das Eindringen von Flüssigkeit in den Verdichter aufgrund der Verdünnungswirkung des Kühlmittels für das Öl und des Ölverlusts im Verdichter zum Verschleiß der beweglichen Teile führen. Während des Stillstands kann die Migration des Kältemittels in den Verdichter sehr rasch erfolgen und bei Anlaufen desselben zu einem Druckstoß führen.

  • Migration von Kältemittel

    Als Migration wird die Ansammlung von flüssigem Kältemittel im kältesten Teil der Anlage bezeichnet, d.h. das Kältemittel kondensiert im kältesten Teil der Anlage. Dieser Teil ist im Allgemeinen der Verdichter, wenn die Außentemperaturen zu niedrig oder zu hoch sind; wenngleich es auch der Verdampfer sein kann.

    Die Migration tritt vor allem dann auf, wenn der Verdichter niedriger liegt als der Verdampfer oder Verflüssiger.
    Zur Vermeidung der Migration von flüssigem Kältemittel aus dem Verflüssiger empfiehlt sich die Installation eines Rückschlagventils in der Druckleitung des Verdichter. Auch die Installation eines Siphons am Einlauf des Verflüssigers wird empfohlen.

    Im Fall des Verdampfers wird ein Abstellen des Verdichter zum Einsammeln der Flüssigkeit empfohlen. Auch die Installation eines Siphons direkt am Auslauf des Verdampfers ist empfehlenswert.

    Ohne diese Vorsichtsmaßnahmen ist es sehr wahrscheinlich, dass große Mengen flüssiges Kältemittel über die Saug- oder Druckleitung des Verdichter zurückströmen und einen Druckstoß sowie ein Verdünnen des Öls verursachen.

    Es empfiehlt sich die Installation eines Heizelements am Kurbelgehäuse des Verdichter. Dies ist jedoch keine Garantie dafür, dass dieses Phänomen nicht auftritt, da bei einer großen Menge an Kältemittel die Leistung des Heizelements möglicherweise nicht ausreicht.

  • Rückfließendes Öl

    Zurückfließendes Öl ist genau so schlecht für die Anlage wie zurückfließendes flüssiges Kältemittel. Dies passiert normalerweise dann, wenn die Rohrleitungen falsch ausgelegt sind und keine gleichmäßige Bewegung des Öls in der Anlage stattfindet, sodass es zu einer Häufung von Druckstößen kommt.

    Ein Ölüberschuss führt zu einer starken Minderung der Kühlleistung des Systems, da die Fähigkeit zum Wärmeaustausch im Verdampfer drastisch sinkt.

    Besondere Vorsicht ist bei Anlagen mit mehr als einem parallel geschalteten Verdichter bzw. in Tandem-Verdichter geboten.

Hohe Ausstoßtemperaturen

Die häufigsten Ursachen für Hohe Ausstoßtemperaturen:

  • Hohe Ausstoßtemperaturen

    Die Überhitzung des Verdichter und die darauf folgende Erhitzung des Öls führen zu einem Verlust der Viskosität des Öls. Dadurch kann das Öl die beweglichen Teile nicht mehr ausreichend schmieren. Die fehlende Schmierung führt zu einer übermäßigen Erwärmung und zum raschen Verschleiß der Lager sowie zum Verkohlen des Öls.

    Eine der häufigsten Ursachen ist ein hohes Verdichtungsverhältnis und eine geringe Kältemittelmenge. Dies führt zu einem geringen Kältemittelstrom. Da die Motorwärme und die Reibungswärme des Verdichter ständig einwirken, führt jede Verringerung des Kältemittelgasstroms über bestimmte Grenzwerte hinaus zu einer unzureichenden Kühlung des Verdichter und zu hohen Ausstoßtemperaturen.

    Das Öl verliert bei Temperaturen zwischen 85ºC und 95ºC seine Viskosität, wodurch die Schutzschicht verloren geht und ein Metall-Metall-Kontakt entsteht, der zum mechanischen Ausfall des Verdichter führt.

    Die Ablauftemperatur darf 125ºC nicht übersteigen, um Nachteile für das Öl zu vermeiden.

    Ein hohes Verdichtungsverhältnis wird im Allgemeinen auf Probleme mit dem Verflüssiger oder Verdampfer, eine unzureichende Steuerung der Anlage oder eine Kombination der drei Faktoren zurückgeführt. Zur Behebung des Problems sollten der Verflüssiger und der Verdampfer auf Schmutz überprüft und Temperatur und Strömung von Luft bzw. Wasser von Verflüssiger und Verdampfer kontrolliert werden.

    Eine zu geringe Kältemittelmenge lässt sich durch die Präsenz von Gasblasen im Schauglas der Flüssigkeitsleitung, einen niedrigen Saugdruck und durch stark erhitztes Gas feststellen.

    Zur Lösung des Problems ist Kältemittel in die Anlage nachzufüllen. Davor ist jedoch die Ursache für den Kältemittelverlust festzustellen.

Mangelnde Schmierung der Anlage

Die häufigsten Ursachen für Mangelnde Schmierung der Anlage:

  • Ölverdünnung

    Die Ölverdünnung ist das häufigste Problem und tritt durch die starke Affinität des Öls zum Kältemittel auf.
    Das Öl kann während langer Stillstandszeiten durch das Kältemittel verdünnt werden und einen Teil seiner Schmierwirkung verlieren.

    Je nach Art des Öls kann es auch vorkommen, dass sich die Mischung aus Öl und Kältemittel sättigt und in zwei Flüssigkeiten trennt. Die dichtere, kältemittelreiche Mischung gelangt in den unteren Teil des Kurbelgehäuses und die weniger dichte, ölreiche Mischung in den oberen Teil. Beim Anlaufen des Verdichter mit einem Überschuss an Kältemittel im Kurbelgehäuse wird die kältemittelreiche Mischung von der Ölpumpe angesaugt. Aufgrund seiner ausgezeichneten Lösungseigenschaften entfernt das Kältemittel das Öl von den Lagern. Darüber hinaus bildet das hoch verdünnte Öl einen Schaum, der die Pumpwirkung der Pumpe verringert. Diese Ursachen führen zu schweren Schäden an Lagern, Kurbelwelle, Zylinder sowie Kolben-Pleuelstange-Einheit.

    Diese Phänomene treten deshalb auf, weil der Verdichter das letzte Element ist, das bei Stillstand abkühlt, und ebenfalls das letzte, das sich mit steigender Temperatur der Anlage erwärmt. Der Verdichter ist daher der kühlste Teil der Anlage nach mehreren Stunden Stillstand. Das migrierte Kältemittel sammelt sich im unteren Teil des Verdichter, wo es kondensiert und aufgrund der Affinität zum Öl eine Verdünnung desselben verursacht.

    Um diese Verdünnung zu vermeiden, ist die Verwendung eines Heizelements im Kurbelgehäuse des Verdichter empfehlenswert, da dieses die Affinität zwischen Öl und Kältemittel reduziert und die Migration der Flüssigkeit in den Verdichter verhindert.
    Es ist wichtig, dass der Heizwiderstand das Öl im Kurbelgehäuse vor allem bei längerem Stillstand erwärmt.

  • Ölverlust

    Ein Ölverlust ist sehr schädlich für die Kurbelwelle und andere bewegliche Teile, da er eine ausreichende Kühlung verhindert und eine Überhitzung zur Folge hat.

    Die häufigsten Ursachen für Ölverlust sind zu kurze Betriebszyklen, eine starke Schaumbildung des Öls und lange Perioden mit Mindestlast bei falscher Auslegung der Rohrleitungen.

    Bei kurzen Betriebszyklen pumpt der Verdichter möglicherweise mehr Öl in die Anlage als zurückfließt. Das Ergebnis ist ein niedriger Ölstand.

    Wenn das Öl im Kurbelgehäuse Schaum bildet, wird dieser vom Kühlgas mitgezogen und in der Anlage komprimiert. Bei anhaltender Schaumbildung sinkt dadurch der Ölstand. Die Ursache für die Schaumbildung kann in einer Ölverdünnung oder der Verwendung eines ungeeigneten Öls liegen.

Rückfließendes flüssiges Kältemittel

Die häufigsten Ursachen für Rückfließendes flüssiges Kältemittel:

  • Rückfließendes flüssiges Kältemittel

    Ein Rückfließen von flüssigem Kältemittel tritt vor allem dann auf, wenn die Überhitzung des Gases in der Ansaugung des Verdichter Richtung 0 K tendiert, wobei aufgrund der Waschwirkung des Kältemittels der gesamten Schmierfilm von den beweglichen Teilen des Verdichter entfernt wird. Dieses Phänomen führt zum Bruch der betroffenen Teile.

    Bei einem Zurückfließen von flüssigem Kältemittel in den Verdichter sind die Teile des Verdichter sauber, ohne Spuren von Öl oder Verkohlung.

Verunreinigung in der Anlage

Die häufigsten Ursachen für Verunreinigung in der Anlage:

  • Oxide

    Diese treten oft bei Wartungsarbeiten wie beim Nachfüllen von Öl in Erscheinung. Öl verfügt über eine oxidierende Wirkung, die in Kombination mit Luft und Wasser zur Oxidbildung führen kann.

    In den Leitungen können sich auch durch die Wärmeeinwirkung beim Schweißen unter Anwesenheit von Luft Oxide bilden. Dies kann vermieden werden, indem man die Luft in der Rohrleitung mit Schutzgas wie Trockenstickstoff zersetzt.

    Die Oxide können durch Einbau eines Saugfilters vor dem Verdichter entfernt werden. Der Filter hält die Oxide zurück und verhindert ihren Eintritt in den Verdichter. Es empfiehlt sich, diesen Filter nach der Inbetriebnahme auszutauschen.

  • Verkupferung

    Dieses Phänomen tritt in 2 Phasen auf:

    In der ersten Phase löst sich das Kupfer in den Nebenprodukten aus der Reaktion zwischen Öl und Kältemittel auf. Die Menge des aufgelösten Kupfers wird durch die Beschaffenheit des Öls, die Temperatur und die Anwesenheit von Verunreinigungen bestimmt. In der zweiten Phase lagert sich das aufgelöste Kupfer in einer elektrochemischen Reaktion an den Metallteilen ab.

    Durch hohe Temperaturen wird dieses Problem verstärkt. Ein zweiter Faktor für das Auftreten von Verkupferung ist die Verwendung von ungeeignetem Öl. Bestimmte Öle reagieren unter Einwirkung hoher Temperaturen leichter als andere mit den Kältemitteln, was zur Auflösung des Kupfers führt. Das Vorhandensein von Luft oder Feuchtigkeit und anderen Verunreinigungen beschleunigt die Ablagerung des Kupfers an Bauteilen wie Ventiltellern, Ölpumpe und Kurbelwelle.

    Um das Auftreten dieser Probleme zu vermeiden, empfiehlt es sich, das vom Hersteller empfohlene Öl zu verwenden, die Ursachen für hohe Temperaturen zu analysieren und zu korrigieren und die Anlage so oft wie erforderlich zu entleeren, um Luft und Feuchtigkeit zu beseitigen. Auch die Verwendung eines Trockenfilters mit einer hohen Feuchtigkeitsaufnahme wird empfohlen.

  • Feuchtigkeit

    Die Anwesenheit von Feuchtigkeit im System durch Luftfeuchtigkeit oder Wasser kann zu weiteren Verunreinigungen durch die Bildung von Rost, Korrosion oder Zerfall des Kältemittels führen. In der Folge dieser Verunreinigung kann eine Überhitzung durch Reibung, Verkupferung und Verschleiß der Oberflächen auftreten.

    Die Hauptquelle für eine Verunreinigung mit Feuchtigkeit ist die bei der Installation der Rohrleitungen in das System eingebrachte Luft. Eine weitere Quelle für Feuchtigkeit ist die falsche Handhabung von Ölen, die als Ersatz für das Originalöl des Verdichter zum Einsatz kommen.

    Ohne geeignete Verfahren zum Ablassen und Entfeuchten der Kälteanlage kann eine kleine Menge Wasser oder Luft zur Korrosion führen und den Prozess der Bildung weiterer Kontaminationsformen beschleunigen.

    Die Feuchtigkeit kann durch eine Analyse des Öls oder mit Hilfe eines Schauglases in der Flüssigkeitsleitung festgestellt werden.
    Der sicherste Weg zur Beseitigung der Feuchtigkeit ist ein sorgfältiges Entleeren gefolgt von einem Vakuumbruch. Es wird empfohlen, diesen Vorgang zwei Mal mit Trockenstickstoff durchzuführen.

  • Schmutz

    Fremdkörper wie Schmutz, Lotmittel oder chemische Produkte in Verbindung mit Luft erzeugen ein chemisches Ungleichgewicht, das zum Bruch der Ölmoleküle führt. Dies kann zusammen mit hohen Ablauftemperaturen der Anlage und gemeinsam mit erhöhten Reibungstemperaturen zur Bildung von Säuren, Schlämmen oder einer Kombination von beidem führen.

Durch mechanische Probleme verursachte elektrische Störungen

Die häufigsten Ursachen für Durch mechanische Probleme verursachte elektrische Störungen:

  • Durch mechanische Probleme verursachte elektrische Störungen

    Das Schleifen des Motors ist eine der häufigsten Ursachen für mechanische Probleme mit dem Verdichter.

    Der Verschleiß des Lagers kann zu einer Exzentrizität zwischen Rotor und Stator führen. Aufgrund des geringen Abstands zwischen den beiden führt die Exzentrizität zu einer Beschädigung der Lamellen des Stators durch den Rotor und damit zu einem Versagen der Isolierung des Spalts und zu einem Phasen-Erdkurzschluss.

    Der Verschleiß der Lager ist die Hauptursache für das Schleifen des Motors. Dieser kann durch verdünntes Öl oder eine Kontamination des Öls hervorgerufen werden.

    Öl mit Schwebeteilchen kann durch die Saugleitung zum Motor gelangen und an diesem Schäden verursachen.

Falscher Anschluss

Die häufigsten Ursachen für Falscher Anschluss:

  • Falscher Anschluss (Einphasenmotoren)

    Ein falscher Anschluss von Einphasenmotoren kommt relativ häufig vor. Dabei wird die Hilfsphase als Hauptphase angeschlossen, oder die elektrischen Bauteile werden falsch angeschlossen.

Fehlende Phasen

Die häufigsten Ursachen für Fehlende Phasen:

  • Fehlende Phasen

    Bei einem Drehstrommotor kann Stromlosigkeit dazu führen, dass dieser als Einphasenmotor läuft. Dies bedeutet, dass die beiden anderen Phasen mit Überstrom belastet werden. Wenn kein Motorschutz vorhanden ist, der den Motor abstellt, brennen die zwei Phasen sehr schnell durch.

    Es kann auch vorkommen, dass eine der Phasen sich schneller erhitzt als die andere und nur eine durchbrennt.

Lokaler Brand

Die häufigsten Ursachen für Lokaler Brand:

  • Lokaler Brand

    Wenn ein mechanischer Schaden auftritt, können sich Metallteile in der Spule des Motors verfangen und Schäden an der Motorisolierung verursachen. Dieser Verlust der Isolierung kann zu einem Kurzschluss zwischen den Windungen führen. Durch die Wärmeentwicklung des Kurzschlusses kann die Isolierung der daneben gelegenen Wicklungen verbrennen, was zu einem Phasen- oder Phasen-Erdkurzschluss führen kann.

    Ein Brand an einer Stelle kann auch durch die Belastung des Motors verursacht werden.

Vollständiger Brand

Die häufigsten Ursachen für Vollständiger Brand:

  • Vollständiger Brand

    Ein vollständiger Brand tritt zum Beispiel ein, wenn eine der Phasen ohne Strom ist. Die Wahrscheinlichkeit eines vollständigen Motorbrands ist bei Stillstand des Motors am höchsten. Dies liegt daran, dass bei Energiezufuhr die elektrische und physikalische Belastung der Spule am höchsten ist. Wenn zu diesem Zeitpunkt die Spannung niedrig oder der Verdichter mechanisch blockiert ist, brennt der Verdichter durch, sofern der Motorschutz nicht sehr schnell anspricht.

    Eine weitere häufige Ursache ist eine unzureichende Kühlung des Motors aufgrund eines geringen Flusses der angesaugten Gase.

    Auch bei Kurzbetrieb entsteht eine Überhitzung des Motors. Häufiges Anlaufen mit der entsprechenden Stromspitze und ein geringer Fluss der angesaugten Gase führen zur Überhitzung des Motors, die einen Motorbrand verursachen kann.

    Um dies zu verhindern, empfiehlt sich die Installation einer Zeitschaltuhr zur Begrenzung der Anläufe des Verdichter.

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