Warum ein Symptom mehrere Ursachen haben kann
Nehmen wir einen niedrigen Verdampfungsdruck.
Mögliche Ursachen können unter anderem sein:
- zu geringer Kältemittelmassenstrom
- Flashgas vor dem Expansionsorgan
- zugesetzter Filtertrockner
- zu kleiner Luft- oder Wasservolumenstrom am Verdampfer
- vereister beziehungsweise verschmutzter Verdampfer
- falsch arbeitendes Expansionsorgan
- zu geringe Last
Das gleiche Symptom kann also aus unterschiedlichen Bereichen der Anlage entstehen.
Wer nur den Niederdruck betrachtet, kennt die Ursache noch nicht.
Diagnose beginnt mit der Ausgangssituation
Vor dem Anschließen der Monteurhilfe muss klar sein, warum die Anlage geprüft wird.
Beispiele:
- erreicht Solltemperatur nicht
- Wärmepumpe bringt zu wenig Heizleistung
- Hochdruckstörung
- Niederdruckstörung
- Verdampfer vereist
- Verdichter schaltet häufig
- ungewöhnliche Geräusche
- schlechte Effizienz
Zusätzlich sind die aktuellen Bedingungen zu erfassen:
- Außen- beziehungsweise Raumtemperatur
- Luft- oder Wassertemperaturen
- Betriebsart
- Lastzustand
- Sollwerte
- Laufzeit seit Start
- gegebenenfalls Abtau- oder Umschaltzustand
Ohne diese Informationen ist ein Messwert schwer einzuordnen.
Schritt 1: Sicht- und Funktionsprüfung
Bevor Kältemitteldrücke interpretiert werden, wird die Anlage als Gesamtsystem betrachtet.
Prüfen:
- Wärmeübertrager sauber?
- Lüfter laufen?
- Luftwege frei?
- Pumpen laufen?
- ausreichender Wasserstrom?
- Ventile in richtiger Stellung?
- Filter verschmutzt?
- Eisbildung?
- sichtbare Ölspuren?
- ungewöhnliche Geräusche oder Vibrationen?
- Fehlermeldungen der Regelung?
Ein verschmutzter Luftfilter kann einen Kältekreislauf so beeinflussen, dass die Druckwerte auffällig werden.
Das bedeutet nicht, dass im Kältekreislauf selbst eine Störung vorliegen muss.
Schritt 2: Anlage stabilisieren
Viele Werte direkt nach dem Start sind noch nicht repräsentativ.
Verdampfungs- und Verflüssigungsdruck, Überhitzung und Unterkühlung verändern sich, bis sich ein Betriebszustand eingestellt hat.
Deshalb:
Nicht während einer erkennbaren Start-, Abtau- oder Umschaltphase vorschnell diagnostizieren.
Ausnahme sind gezielte Prüfungen genau dieser Betriebszustände.
Schritt 3: Niederdruck und Hochdruck messen
Die Druckmessgeräte werden an den vorgesehenen Serviceanschlüssen angeschlossen.
Dabei muss bekannt sein:
- welcher Anschluss zur Niederdruckseite gehört
- welcher zur Hochdruckseite gehört
- wo sich die Anschlüsse im Kreislauf befinden
- ob zwischen Messstelle und zu bewertendem Bauteil relevante Druckverluste liegen
Danach werden aus den Drücken die zugehörigen Sättigungstemperaturen bestimmt.
Diese sind für die weitere Diagnose oft aussagekräftiger als der reine bar-Wert.
Schritt 4: Temperaturen messen
Je nach Störung sind relevant:
- Verdampferausgang
- Sauggasleitung am Verdichter
- Heißgasleitung am Verdichteraustritt
- Flüssigkeitsleitung
- Luft vor und nach Wärmeübertragern
- Wasser Vorlauf und Rücklauf
- vor und nach auffälligen Bauteilen
Temperaturen werden mit geeigneten Fühlern gemessen.
Die Messstelle wird dokumentiert.
Schritt 5: Überhitzung und Unterkühlung berechnen
Überhitzung
gemessene Sauggastemperatur − Sättigungstemperatur aus dem passenden Niederdruck
Sie hilft zu beurteilen, wie der Verdampfer beaufschlagt wird.
Unterkühlung
Sättigungstemperatur aus dem passenden Hochdruck − gemessene Flüssigkeitstemperatur
Sie hilft, den Flüssigkeitszustand auf der Hochdruckseite zu beurteilen.
Beide Werte sind nur sinnvoll, wenn Druck und Temperatur am technisch passenden Ort erfasst wurden.
Schritt 6: Wärmeübertragerseite mit einbeziehen
Eine Kälteanlage oder Wärmepumpe reagiert auf ihre Umgebung.
Deshalb dürfen die Kältemittelwerte nicht isoliert betrachtet werden.
Verdampferseite
Prüfen:
- Eintrittstemperatur des Mediums
- Austrittstemperatur
- Luft- oder Wasserstrom
- Verschmutzung
- Eisbildung
Verflüssigerseite
Prüfen:
- Eintrittstemperatur des Mediums
- Austrittstemperatur
- Luft- oder Wasserstrom
- Verschmutzung
- Umgebungstemperatur
Erst dann lässt sich beurteilen, ob ein ungewöhnlicher Druck tatsächlich aus dem Kältemittelkreislauf stammt.
Schritt 7: Fehlerbereich eingrenzen
Statt sofort ein Bauteil zu benennen, wird zunächst ein Bereich bestimmt.
Beispielsweise:
Verdampfer wird unzureichend versorgt.
Dann mögliche Ursachen prüfen:
- Flüssigkeitsversorgung
- Filtertrockner
- Flashgas
- Expansionsorgan
- Kältemittelfüllung
Oder:
Verflüssiger kann Wärme nicht ausreichend abgeben.
Dann prüfen:
- Luft- oder Wasserstrom
- Verschmutzung
- Umgebungstemperatur
- Regelung der Ventilatoren
- Fremdgase
- Füllzustand
Diese Vorgehensweise reduziert Fehldiagnosen.
Schritt 8: Differenzmessungen nutzen
Eine einzelne Temperatur ist oft wenig aussagekräftig.
Eine Temperaturdifferenz über einem Bauteil kann dagegen helfen.
Beispiele:
Filtertrockner
Temperatur direkt vor und nach dem Trockner messen.
Eine deutliche Änderung kann auf einen relevanten Druckverlust hinweisen.
Wärmeübertrager
Ein- und Austrittstemperatur messen.
So wird sichtbar, ob Wärme tatsächlich übertragen wird.
Saugleitung
Temperatur am Verdampferausgang und am Verdichtereintritt vergleichen.
Damit lässt sich zusätzliche Sauggasüberhitzung in der Leitung erkennen.
Praxisbeispiel: niedriger Verdampfungsdruck
Die Anlage zeigt niedrigen Niederdruck.
Eine ungeprüfte Diagnose wäre:
„Kältemittel fehlt.“
Systematisch wäre:
- Verdampferluft beziehungsweise Wasserstrom prüfen.
- Verdampfer auf Verschmutzung oder Vereisung prüfen.
- Überhitzung messen.
- Flüssigkeitszustand vor dem Expansionsorgan prüfen.
- Unterkühlung bestimmen.
- Filtertrockner auf Druckverlust eingrenzen.
- Expansionsventil und Fühler prüfen.
- Erst dann Füllzustand bewerten.
Damit wird aus einem Symptom eine Diagnosekette.
Praxisbeispiel: TEV scheinbar zu weit geschlossen
Bei niedriger Außentemperatur kann der Verflüssigungsdruck stark sinken.
Damit sinkt die Druckdifferenz über dem Expansionsventil.
Das Ventil fördert dann möglicherweise weniger Kältemittel.
Der Verdampfungsdruck sinkt und die Überhitzung kann steigen.
Wer jetzt nur die Überhitzung sieht, könnte das TEV weiter öffnen.
Steigt später der Verflüssigungsdruck wieder, kann das zuvor verstellte Ventil zu viel Kältemittel einspritzen.
Das Beispiel zeigt:
Das auffällige Bauteil ist nicht zwangsläufig die Ursache.
Praxisbeispiel: Blasen im Schauglas
Blasen können zu geringer Füllung passen.
Sie können aber auch entstehen durch:
- Druckverlust über Filtertrockner
- Höhendifferenz
- zu geringe Unterkühlung
- Wärmeeintrag in die Flüssigkeitsleitung
Deshalb wird nicht zuerst nachgefüllt.
Zuerst wird die Ursache der Blasen eingegrenzt.
Nach jeder Maßnahme erneut messen
Eine Reparatur ist erst abgeschlossen, wenn die Wirkung überprüft wurde.
Nach einer Änderung:
- Anlage stabilisieren
- gleiche Messgrößen erneut erfassen
- Werte mit vorher vergleichen
- Funktion prüfen
- Dichtheit kontrollieren, wenn der Kreislauf geöffnet wurde
- Ergebnis dokumentieren
So wird bestätigt, dass nicht nur das Symptom verschwunden ist, sondern die Ursache tatsächlich behoben wurde.
Eine einfache Diagnose-Reihenfolge für die Praxis
- Fehlerbild aufnehmen
- Betriebsbedingungen erfassen
- Sicht- und Funktionsprüfung
- Anlage stabilisieren
- Druck messen
- Temperaturen messen
- Überhitzung und Unterkühlung bestimmen
- Luft- oder Wasserseite prüfen
- Fehlerbereich eingrenzen
- Hypothese durch weitere Messung bestätigen
- erst dann reparieren oder einstellen
- danach erneut messen und dokumentieren
Typische Diagnosefehler
„Ein niedriger Saugdruck bedeutet Kältemittelmangel.“
Nein. Das ist nur eine von mehreren möglichen Ursachen.
„Eine hohe Überhitzung bedeutet, das TEV muss geöffnet werden.“
Nicht automatisch. Zuerst Flüssigkeitsversorgung, Fühler, Druckdifferenz und Verdampfer prüfen.
„Blasen im Schauglas bedeuten nachfüllen.“
Nicht automatisch. Flashgas hat mehrere mögliche Ursachen.
„Der Fehlercode nennt das defekte Bauteil.“
Nicht zwingend. Ein Fehlercode beschreibt häufig einen erkannten Grenzzustand, nicht die physikalische Ursache.
„Nach dem Teiletausch läuft die Anlage wieder. Damit war das Teil defekt.“
Nicht zwingend. Eine Änderung am System kann ein Symptom vorübergehend verändern.
Die Diagnose muss durch Messwerte bestätigt werden.
Kurz zusammengefasst
- Ein einzelner Messwert ist noch keine Diagnose.
- Zuerst Fehlerbild und Betriebsbedingungen erfassen.
- Luft- und Wasserseite gehören zur Kältekreisdiagnose dazu.
- Druckwerte müssen in Sättigungstemperaturen übersetzt und mit realen Temperaturen verglichen werden.
- Überhitzung und Unterkühlung sind wichtige Beziehungsgrößen.
- Messpunkte müssen bekannt und technisch passend sein.
- Eine auffällige Komponente ist nicht automatisch die Ursache.
- Differenzmessungen helfen, Druckverluste und Wärmeübertragung einzugrenzen.
- Erst Hypothese bilden, dann durch Messung bestätigen.
- Nach jeder Reparatur muss die Wirkung erneut gemessen werden.