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Klimaanlage - t-h Diagramm



Links flüssig, in der Mitte gemischt, rechts gasförmig.

Das Diagramm zeigt die einzelnen Zustandsänderungen beim Kreislauf von Kältemittel. Mit der Temperatur steigt und fällt die Enthalpie. Speziell ist die hier, weil sie auf die Masse 1 kg bezogen ist. Die auf der X- Achse wird 'spezifische Enthalpie' genannt. Lassen Sie den Bezug auf 1 kg weg, bleibt die Enthalpie mit der Einheit kJ übrig. Damit ist hier die dem Kältemittel innewohnende Energie gemeint, z.B. Schwingungsenergie der Moleküle, aber ohne Volumenänderungsarbeit.

Beginnen wir bei Nr. 1, wo auch der Kompressor mit seiner Arbeit beginnt. Er findet bis auf kleinste Tröpfchen und etwas Öl nur dampfförmiges Kältemittel vor. Der Kompressor leistet die ganze Arbeit, erhöht den Druck erheblich und die Temperatur ebenfalls, wie Sie auf dem Weg von 1 nach 2 sehen können. Im Kondensator (Verflüssiger) wird dann zunächst auf Kondensations- oder Siedetemperatur heruntergekühlt (3) und dann unter weiterer Wärmeabgabe an die Außenluft das komplette Kältemittel verflüssigt (4 - 5).

Es ist also im Punkt 5 flüssig. In der Praxis werden z.B. Kondensator und/oder Druckdifferenz so dimensioniert, dass der Punkt 5 nicht genau auf der Siedelinie (links) liegt, sondern etwas weiter nach links in das Feld des flüssigen Kältemittels hinein. Das stellt sicher, dass es keine gasförmigen Bestandteile enthält, deren Durchlauf durch das Expansionsventil zu langsam wäre. Es folgt also die Entspannung, wobei die Druckminderung z.B. von 16 auf 3 bar eine erhebliche Temperaturabsenkung bewirkt.

Von 5 nach 6 geht's durch den Verdampfer, dem Zweck der ganzen Übung. Denn hier nimmt das Kältemittel die Wärme der in den Innenraum strömenden Frischluft auf und wird gasförmig. Um das zum Schutz des Kompressors zu garantieren, wird von 6 nach 1 nachgeheizt. Das kann z.B. in definiertem Maße durch eine bestimmte Führung der Leitung durch den Motorraum geschehen. Es gibt aber auch noch andere Möglichkeiten. Jedenfalls liegt der Punkt 1 nicht genau auf der Taulinie, sondern etwas mehr nach rechts in den gasförmigen Bereich hinein. 08/13








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