Aufbau des Kältekreislaufs

Eine Kälteanlage vernichtet keine Wärme, sie transportiert sie. Im Verdampfer siedet das Kältemittel bei niedrigem Druck und niedriger Temperatur und nimmt dabei Wärme aus dem Kühlraum auf. Der Verdichter saugt den Dampf an und verdichtet ihn, Druck und Temperatur steigen. Im Verflüssiger gibt das heiße Gas die aufgenommene Wärme und die Verdichterarbeit an Luft oder Wasser ab und wird flüssig. Das Expansionsventil entspannt die Flüssigkeit wieder auf den niedrigen Druck, und der Kreislauf beginnt von vorn.

Zwischen den Hauptbauteilen liegen vier Leitungen: die Saugleitung (überhitztes Gas, Niederdruck), die Druck- oder Heißgasleitung (heißes Gas, Hochdruck), die Flüssigkeitsleitung (unterkühlte Flüssigkeit, Hochdruck) und die kurze Einspritzleitung hinter dem Expansionsventil (Nassdampf). In der Flüssigkeitsleitung sitzen Sammler, Filtertrockner, Schauglas und Magnetventil, in der Druckleitung bei Bedarf ein Ölabscheider, in der Saugleitung ein Flüssigkeitsabscheider. Kleine Geräte nutzen statt des Expansionsventils ein Kapillarrohr, über das sich die Drücke im Stillstand ausgleichen.

Für die Bewertung einer Anlage zählen Kälteleistung und Wirkungsgrad. Die Kälteleistung ist der Massenstrom mal der Enthalpiedifferenz im Verdampfer. Der Verflüssiger muss die Kälteleistung plus die Antriebsleistung abführen. Das Verhältnis von Nutzen zu Aufwand heißt bei Kälteanlagen EER, bei Wärmepumpen COP. Ein verschmutzter Verflüssiger, falsche Füllung oder ein vereister Verdampfer verschlechtern diese Zahlen deutlich.