Warum wird Pump-down eingesetzt?
Ein Pump-down-Betrieb kann unter anderem dazu dienen:
- Kältemittel aus Verdampfer und Saugleitung zu verlagern
- Flüssigkeitswanderung während des Stillstands zu begrenzen
- den Verdichterstart mit ungünstiger Kältemittelverteilung zu vermeiden
- Servicearbeiten an geeigneten Anlagenbereichen zu erleichtern
Die genaue Funktion hängt vom Anlagenkonzept ab.
Wo sitzt das Magnetventil?
Das Magnetventil befindet sich in der Flüssigkeitsleitung.
Bei einer typischen Pump-down-Schaltung wird es möglichst nahe vor dem Expansionsorgan angeordnet.
Wird der Kühlbedarf beendet, schließt dieses Ventil.
Damit wird kein weiteres flüssiges Kältemittel in den Verdampfer eingespeist.
Wo sitzt der Niederdruckschalter?
Der Niederdruckschalter erfasst den Druck auf der Sauggasseite.
Bei der klassischen Pump-down-Schaltung befindet sich die Druckerfassung möglichst nahe am Sauggasstutzen des Verdichters.
Er überwacht den Druck, den der Verdichter beim Absaugen der Niederdruckseite erzeugt.
Ablauf beim Abschalten
1. Solltemperatur ist erreicht
Der Temperaturregler beendet die Kühlanforderung.
2. Magnetventil schließt
Die Flüssigkeitszufuhr zum Expansionsorgan wird unterbrochen.
3. Verdichter läuft weiter
Der Verdichter saugt das Kältemittel aus:
- Verdampfer
- Saugleitung
- Niederdruckseite
und fördert es auf die Hochdruckseite.
4. Saugdruck fällt
Da kein neues Kältemittel nachströmt, sinkt der Druck auf der Niederdruckseite.
5. Niederdruckschalter schaltet den Verdichter ab
Erreicht der Druck den vorgesehenen Abschaltpunkt, wird der Verdichter gestoppt.
Das Kältemittel befindet sich nun überwiegend im vorgesehenen Hochdruckbereich, beispielsweise in Verflüssiger und Sammler.
Ablauf beim Wiedereinschalten
1. Neuer Kühlbedarf entsteht
Der Temperaturregler schaltet wieder ein.
2. Magnetventil öffnet
Flüssiges Kältemittel kann wieder zum Expansionsorgan strömen.
3. Druck auf der Niederdruckseite steigt
Kältemittel gelangt in den Verdampfer und verdampft.
4. Niederdruckschalter erreicht seinen Wiedereinschaltpunkt
Der Verdichter startet.
Damit beginnt der normale Kühlbetrieb.
Warum Magnetventil und Niederdruckschalter unterschiedliche Aufgaben haben
Das Magnetventil steuert den Kältemittelstrom in die Kühlstelle.
Der Niederdruckschalter schaltet den Verdichter abhängig vom Saugdruck.
Diese Funktionsverteilung ist wesentlich.
Würde der Temperaturregler den Verdichter direkt abschalten, bliebe mehr Kältemittel auf der Niederdruckseite zurück.
Pump-down ist keine vollständige Rückgewinnung
Beim Pump-down wird Kältemittel innerhalb der Anlage verlagert.
Es wird nicht aus der Anlage entfernt.
Deshalb darf Pump-down nicht mit Rückgewinnung verwechselt werden.
Soll ein Anlagenbereich geöffnet werden, muss geprüft werden, ob dieser Bereich durch den Pump-down tatsächlich sicher vom gespeicherten Kältemittel getrennt ist.
Typischer Fehler: Nachtakten
Nach dem Pump-down kann der Verdichter kurze Zeit später erneut anlaufen, obwohl kein Kühlbedarf besteht.
Eine mögliche Ursache:
Kältemittel gelangt langsam durch das geschlossene Magnetventil oder eine andere Verbindung zurück auf die Niederdruckseite.
Der Saugdruck steigt bis zum Einschaltpunkt des Niederdruckschalters.
Der Verdichter startet, saugt den Bereich erneut ab und stoppt wieder.
Dieser wiederholte kurze Betrieb wird als Nachtakten bezeichnet.
Warum Nachtakten problematisch ist
Jeder Verdichterstart belastet Motor und Mechanik.
Häufige kurze Starts sind deshalb unerwünscht.
Bei Nachtakten sollten unter anderem geprüft werden:
- Dichtheit des Magnetventils in Schließrichtung
- Schaltpunkte des Niederdruckschalters
- Druckausgleich über andere Anlagenwege
- Anlagen- und Ventilkonzept
Nicht einfach den Druckschalter verstellen, ohne die Ursache zu kennen.
Pump-down praktisch prüfen
Normalbetrieb
Prüfen:
- Magnetventil offen
- Flüssigkeitsversorgung vorhanden
- Verdichter läuft bei Kühlanforderung
- Saugdruck plausibel
Abschaltvorgang beobachten
- Kühlanforderung beenden.
- Prüfen, ob Magnetventil schließt.
- Niederdruck beobachten.
- Prüfen, ob Verdichter weiterläuft.
- Abschaltung durch Niederdruckschalter beobachten.
Stillstand beobachten
Nach Abschaltung prüfen:
- steigt der Saugdruck stark wieder an?
- startet der Verdichter ohne Kühlbedarf erneut?
- bleibt das Magnetventil wirklich geschlossen?
Wiedereinschaltung beobachten
Kühlanforderung herstellen und prüfen:
- Magnetventil öffnet
- Saugdruck steigt
- Verdichter startet am vorgesehenen Wiedereinschaltpunkt
Typische Fehlannahmen
„Der Thermostat schaltet beim Pump-down den Verdichter ab.“
Nicht direkt.
Er steuert zunächst das Magnetventil. Der Niederdruckschalter beendet anschließend den Verdichterlauf.
„Pump-down bedeutet, die Anlage ist kältemittelfrei.“
Nein.
Das Kältemittel wird nur in einen anderen Anlagenbereich verlagert.
„Wenn der Verdichter nachts kurz taktet, stelle ich den Niederdruckschalter anders ein.“
Nicht ohne Ursachenprüfung.
Ein undichtes Magnetventil kann beispielsweise die eigentliche Ursache sein.
„Der Niederdruckschalter ist beim Pump-down nur eine Sicherheit.“
In dieser Schaltung besitzt er zusätzlich eine Steuerungsfunktion.
Entscheidend ist die Reihenfolge der Schaltvorgänge
Pump-down funktioniert nur, wenn Magnetventil, Verdichter und Niederdruckschalter in der vorgesehenen Reihenfolge zusammenarbeiten.
Genau deshalb lässt sich die Funktion gut über den Druckverlauf beobachten.
Kurz zusammengefasst
- Pump-down verlagert Kältemittel innerhalb der Anlage.
- Das Magnetventil sitzt typischerweise in der Flüssigkeitsleitung.
- Bei erreichter Solltemperatur schließt zuerst das Magnetventil.
- Der Verdichter läuft anschließend weiter.
- Der Saugdruck fällt.
- Der Niederdruckschalter schaltet den Verdichter ab.
- Bei neuer Anforderung öffnet das Magnetventil wieder.
- Der steigende Saugdruck startet den Verdichter über den Niederdruckschalter.
- Pump-down ist keine externe Kältemittelrückgewinnung.
- Nachtakten weist auf eine Störung oder ungeeignete Schaltbedingungen hin.