KSP-26

Lernkartei der Klasse KSP-26

Lernkartei der Klasse KSP-26


A. H.
Diese Karteikarten bieten einen umfassenden Einblick in die Technik von Kältesystemen und deren Komponenten, geeignet für die Berufslehre. Sie behandeln Themen wie Kältemittel, Verdichter, Regelung und Temperaturmanagement, einschließlich spezifischer Systeme wie Frischwasserstationen und Abwärmenutzung. Die Karteikarten sind besonders nützlich für Techniker, die sich mit der Installation, Wartung und Optimierung von Kältesystemen befassen, da sie praktische Anwendungen und Effizienzsteigerungen detailliert erklären.
Karten
429
Lernende
23
Sprache
Deutsch
Kategorie
Technik
Stufe
Berufslehre
Erstellt / Aktualisiert
21.09.2022 / 03.02.2026

Lernkarten

Nennen Sie unterschiedliche Bau-Varianten von Filtertrocknern und erklären Sie, wann welche Variante vorzuziehen ist.

  • Filtergehäuse:
    + Grosse Anlagen: Filtereinsatz kann einfach gewechselt werden 
    + Burnout-Filter: Filtereinsatz nach Reinigung herausnehmen => kein Druckverlust 
    -  für kleine Anlagen zu teuer
                            
  • Kompakt-Lötausführung:
    + günstig, hermetisch, kleines Leckage Risiko
     - Mehraufwand beim Ersetzen, muss herausgeschnitten werden,
       sonst geht Feuchtigkeit zurück ins System
     
  • Kompakt-Bördelausführung: 
    + gut ersetzbar, 
    - Gefahr von Leckagen

 

Was versteht man unter einem Burnout-Filter, wann wird dieser wo eingebaut?

In der Motorwicklung kann es zu einem Kurzschluss (Burn-out) kommen, wenn

  1. mit Feuchtigkeit im System die gebildete Säure den Isolierlack der Motorwicklung angreift
  2. oder durch KM-Tröpfchen, welche bis zur Motorwicklung vordringen und dort schalgartig verdampfen
  3. oder druch zu hohe Motortemperaturen der Isolierlack thermisch zerstört wurde.

Dadurch wird das ganze System verschmutzt und der Burnoutfilter kommt zum Einsatz. Der Filter wird in der Flüssigkeitsleitung montiert und kann auch mit Umgehung in der Saugleitung zum Einsatz kommen.

Skizzieren Sie die Einbauvariante eines Saugfilters im Nebenschluss und erklären Sie die Funktionsweise.

Beim Nebenschluss fliesst nur ein Teil vom KM durch den Filter.
 + Filter kann währendem laufendem Betrieb gewechselt werden
 - schlechte Effizienz (Saugfilter), es wird nur teilweise herausgefiltert

Welche möglichen Informationen liefern ein Schauglas in der Flüssigkeitsleitung mit Feuchtigkeitsindikator?

  • Feuchtigkeit im System (Farbwechsel),
  • Flashgas in der Flüssigkeitsleitung = KM-Mangel, zu wenig Unterkühlung, Druckabfall im System (KM verdampft),
  • KM-Qualität

Wie kann ein schleichender Kältemittelverlust erkannt werden, bevor die Anlage dadurch auf Störung geht.

Füllstandschalter im Sammler, Schaugläser im Sammler, Füllstandüberwachung

Durch welche zusätzliche Ausrüstung kann bei einer Störung die Effizienz bei der Störungsbehebung gesteigert werden?

Fernanalyse, optionale Messstellen, spezifische Meldeleuchten für entsprechende Störungen

Durch welche zusätzliche Ausrüstung kann man sich als Hersteller vor ungerechtfertigten Garantieansprüchen bei Schäden durch Betreiberfehler schützen?

  • Eine ausführliche, eindeutige, verpflichtende Betriebsanleitung
  • Datenloger (Betriebsdaten aufzeichnen) 

Wann muss ein Sammler mit  mit Niveau-Anzeige ausgerüstet werden?

  • Gemäß Risikoanalyse
     
  • und Vorgaben der EN – 378 (6.2.7.3 Flüssigkeitstandanzeiger)
    KM-Menge:  A1 > 100kg    A2L-B2 > 25kg    A3+B3 > 2.5kg

Nennen Sie unterschiedliche Varianten einer lokalen Füllstand-Anzeige.

  • Lokale Niveau-Anzeige:
    - Ein oder auch mehrere Schauglaser
    - Bypass- oder Eintausch Schwimmer-Magnet-Niveauanzeiger (z.B. WEKA AG)
     
  • Fernüberwachung:
    - Niveau-Transmitter

Nennen Sie die Vorschriften für die Ausrüstung eines Sammlers mit Druckentlastungseinrichtungen?

  • Gemäß Risikoanalyse
    und Norm EN 378-2 (Flussiagramme A bis D)

Beschreiben Sie die Aufgaben des Sammlers.

  • Trennen von Gas und Flüssigkeit,
  • Unterkühlung des Kältemittels,
  • Ausgleichen von Lastschwankungen,
  • Auffangbehälter für die gesamte Kältemittelfüllmenge bei Pump-Down oder in Servicefall.

Nennen Sie mögliche Bauarten für für Sammler und vergleichen Sie die Vor- und Nachteile der
Bauarten.

Stehsammler und liegender Sammler

  • Vorteile Stehsammler : Auch kleine Kältemittelverluste durch Niveauänderungen
    besser festellbar, kleine Trennfläche zwischen Dampf-Flüssigzone und dadurch weniger Wärmetausch durch Phasenwechsel und mehr Tauschfläche zwischen Flüssigkeit und Umgebung
     
  • Vorteile liegender Sammler: Meist in Zusammenhang mit gesattelten Aggregaten (Verdichter direkt auf den Sammler montiert) oder als Rohrbündelverflüssiger (starke Unterkühlung durch Sammler möglich).

Welche Kältesysteme können ohne Sammler gebaut werden?

  • Kältesysteme mit nur einer Kühlstelle und geringer Schwankung der Füllgrade in den Wärmetauschern.
     
  • Kältesysteme, welche mit Kapillar-Einspritzung oder automatischem Expansionsventil arbeiten.
     
  • Kompakt-Wärmepumpen: Im Verflüssiger staut sich das nicht benötigte KM zurück und erhöht damit die Verflüssigungstemperatur und die Unterkühlung.

Welches sind die Folgen, wenn ein Sammler zu klein oder zu gross gewählt wird?

  • Ausgleich der KM-Menge nicht möglich: Ein zu kleiner Sammler führt zu KM-Mangel im Winter es muss nachgefüllt werden. Im Sommer staut sich das KM in den Verflüssiger zurück und führt dadurch zu hohen Verflüssigungstemperaturen oder gar Hochdruckstörungen: Man muss wieder KM entnehmen, usw.
  • Gefährliche Flüssigkeitsdrücke im zu 100% gefüllten und beidseitig abgesperren Sammler oder Verlust von KM durch das Ansprechen des Überdruckventils.

Beschreiben Sie unterschiedliche Methoden zur Messung von Füllständen in Sammlern.

  • Nicht kontinuierliche Messung des Füllstandes mit einem oder mehreren Flüssigkeitsensoren oder Schaugläsern.
     
  • Kontinuierliche Füllstandmessung (z.B. mit Schwimmer und magnetischen, optischen oder kapazitiven Sensor)

Beschreiben Sie ein Verfahren zur einfachen, regelmässigen und automatischen Überwachung der
Kältemittelmenge einer Anlage (Alarm bei Kältemittelverlust).

Nach dem Absaugen aller Kühlstellen muss der Überwachungs-Niveauschalter ansprechen. Die Anlage
kann so gesteuert werden, dass dieser Zustand regelmässig eintritt.

Welche Richtwerte können bei der Auslegung von Flüssigkeitsabscheidern verwendet werden?

  • Das nötige Volumen des Flüssigkeitsabscheiders beträgt ca. 50 % des Anlagenvolumens (ohne Sammler)
     
  • Die Geschwindigkeit des Gases im Inneren des Siphons muss größer als 5 m/s sein, um das Öl
    am Boden des Siphons entfernen zu können.
     
  • Die Geschwindigkeit im Siphon darf 20m/s nicht überschreiten, um Druckverluste zu begrenzen.
     
  • Die Leistung der Anlage muss geringer sein als maximale zulässige Leistung des gewählten
    Abscheiders.
     
  • Die Leistung der Anlage muss höher sein als die minimal zulässige Leistung des gewählten
    Abscheiders, um die Ölrückführung zu gewährleisten.

Flüssigkeitsabscheider können mit und ohne internem Wärmetauscher eingesetzt werden: Wann eignet sich welcher Typ?

Flüssigkeitsabscheider ohne internen Wärmetauscher sind besonders geeignet für Anlagen:
 - die plötzlichen Änderungen der thermischen Belastung ausgesetzt sind
 - mit großen Rohrlängen in der Anlage
 - Betrieb mit umgekehrtem Kreislauf (4-Wege-Ventil, z. B. in Wärmepumpen).

Flüssigkeitsabscheider mit internem Wärmetauscher sind für Anlagen bestimmt:
 - mit geringer Überhitzung (Flüssigkeitskühler, Tieftemperaturvitrinen, ...
 - bei denen der Flüssigkeitsabscheider außerhalb des Gebäudes angebracht ist.

Beschreiben Sie, wie aus einem Flüssigkeitsabscheider das liegengebliebene Öl zum Verdichter zurückgeführt wird. Verwenden Sie dazu auch eine Skizze.

Der Abscheider trennt Flüssigkeit vom Dampf: Mit einem innenliegenden U-Rohr wird der Dampf aus dem obersten Teil des Abscheiders abgesaugt und die Flüssigkeit bleibt im Behälter. Da das Öl meist eine höhere Dichte als das flüssige KM hat, befindet sich das Öl unten im Behälter. Dort hat das U-Rohr eine kleine Bohrung und somit nimmt der Saugdampf auch immer etwas Öl mit. 

Welche Aufgabe hat ein Abscheider?

Der Flüssigkeitsabscheider ist ein Behälter aus Metall, der dazu dient, die Flüssigkeit abzuscheiden, bevor sie den Verdichter erreicht. Er sorgt mit einem kleinen Loch im U-Rohr dafür, dass auch die Ölrückführung gewährleistet ist.

Welche Vorschriften müssen beim Einsatz von Behältern beachtet werden?

Behälter sind entscheidende Druckgeräte => DGV (Druckgeräte-Verordnung), welche meistens die Kategorie einer Anlage bestimmen. Ab einer festgelegten Grösse müssen diese zudem gemeldet und periodisch kontrolliert werden => DGVV (Druckgeräte-Verwendungsverordnung).

Wie wird entsprechend der Druckgeräte-Richtlinie die Kategorie eines Behälters bestimmt?

Die Kategorie wird aus PS (maximal zulässiger Druck) und Volumen des Behälters bestimmt:

  • Art. 4.3 Abs. 3 (PSxV max. 50)
  • Kategorie 1 (PSxV min. 50 max. 200)
  • Kategorie 2 (PSxV min. 200 max. 1000)
  • Kategorie 3 (PSxV min. 1000 max. 3000)
  • Kategorie 4 (PSxV über 3000)

Welche KM-Behälter fallen in der Regel unter die  Druckgeräteverwendungsverordnung (DGVV) und müssen entsprechend gemeldet und regelmässig inspiziert werden?

Nicht überhitzungsgefährdete Druckbehälter mit gasförmigem Inhalt mit einem Konzessionsdruck (PC) grösser als 2 bar und dem Produkt aus Druck und Inhalt (bar x Liter) grösser als 3000.

Skizzieren Sie das RI-Schemata einer KM-seitigen Leitungsregelung mit Heissgas-Bypass und Nachspriz-Ventil und allen weiteren nötigen Nebenkomponenten.

Nennen Sie drei austrittseitige Druckregler im KM-Kreislauf und die entprechenden Bezeichnungen bei Danfoss-Produkten.

KVL: Startregler

KVC: Leistungsregler

KVD: Sammlerdruckregler

Welche Kritterien müssen bei der Auswahl von KM-seitigen Druckreglern beachtet werden?

  • Die Kälteleistung (eigentlich der Massenstom): Überlastung führt dazu, dass der Regler voll offen ist und nicht mehr reglen kann und zu hohe Strömungsgeschwindigkeiten führen zu grossen Druckverlusten bei voll geöffnetem Regler (über 40 m/s sind auch nicht zulässig).
  • Gleiche Regler mit unterschiedlichen Anschlussdimensionen: Die Regler werden entsprechend der Rohrdimension ausgewählt. 

Für eine industrielle Anlage mit überflutetem Verdampfer soll ein Schwimmer-Drosselorgan für die Niveauregelung im Abscheider ausgelegt werden:
Regime: Qo = 150kW, to = -10°C DTü_z =2 K, tc = 45°C DTu = 2 K

a) Bestimmen Sie die passenen Komponenten
b) bis zu welcher Verflüssigungstemperatur funktioniert die Variante
c) Skizzieren Sie einen entprechenden RI-Ausschnitt mit Sammler, Drosselung und Abscheider

a)   PMFL 80-2 + SV 4

b)   47.2°C

c  siehe Bild

Die innen aufgestellte Wärmepume ist aus den Radiatoren im Schlafzimmer hörbar.

a)  Um welche Art von Schallübertragung handelt es sich dabei?

b)  Schlagen Sie mögliche Schallschutz-Massnahmen vor. 

a)  Schall wird als Körperschall übertragen.

b)  Fundament/Sockel für die Aufstellung der WP, Schwingungsdämpfer für die Befestigung der Verdichter, Schwingungsdämpfer/Schläuche bei den Anschlussleitungen zur Heizung, Schwingungsdämpfer in die KM-Leitungen, Muffler in der HG-Leitung, Sperrmassen an die Leitungen, fibrationsabsorbierende Rohrschellen und Befestigungsmaterialien.

Welche Funktion hat ein Muffler?

Er dämpft die Pulsationen (Druckschwankungen) in der Heissgasleitung, welche von den Verdichtern erzeugt werden.

Welche Vorteile haben elektronische Sicherheitsdruckbegrenzer?

Neben der Funktion des sicheren Abschaltens können solche Geräte gleichzeitig als Drucktransmitter den aktuellen Druck ermitteln und Mess- sowie Fehler-Signale ausgeben.

Nach welcher Norm müssen Berechnungen für Druckentlastungeinrichtungen und zugehörige Rohrleitungen ausgeführt werden?

Die rechnerische Bemessung von Druckentlastungseinrichtungen, zu- und abführenden Rohrleitungen und Wechselventilen, falls vorhanden, muss nach EN/ISO 24664:2024 erfolgen.

Wodurch unterscheidet sich die Sorptionstechnik von der Kompressionstechnik?

Bei eine Sorptionskältemaschine wird das verdampfte Kältemittel nicht mit einem Verdichter abgesaugt, sondern durch einen zusätzlichen Stoff aufgesaugt und abtransportiert wird.

Wozu wird bei der Sorptionstechnik eine Wärmequelle mit hoher Temperatur benötigt und auf welche unterschiedlichen Arten dann diese bereitgestellt werden?

Mit der Wärmequelle muss das Kältemittel wieder aus der Sorptionslösung ausgetrieben werden.

Die kann 

  • Elektroeinsatz (Minibar)
  • Öl- oder Gasbrenner (militärische Anwendung)
  • Inustrielle Abwärme mit hoher Temperatur
  • Mit Sonnenkollektoren erzeugte Wärme (Vacuum-Kollektoren)

Wo im Sorptions-System wird Wärme aufgenommen und wie wird diese Wärme aus dem System abgeführt?

Wärmeaufnahme im Verdampfer und im Austreiber, 

Wärmeabgabe im Kühlkreislauf: im Absorber und im Verflüssiger

Wie funktioniert die thermoelektrische Kühlung und wo wird diese eingesetzt?

Ein spezielles Halbleiter-Bauteil (Thermoelement) wird mit Strom durchflossen und dadurch wird eine Seite warm und die andere Seite kalt:

Anwendungen: Kühlbox, Kühlen von elektronischen Bauteilen, etc. 

Wie funktioniert magneische Kühlung?

Wird ein spezielles Material entmagnetisiert, so kühlt es sich ab und kann dadruch Wärme aus der Umgebung aufnehmen.
(siehe Bild)

Wie funktionieret Kühlen mit Gedächtnismetall?

Beim elastokalorischen Effekt wird durch die elastische Verformung eines Materials eine Temperaturänderung verursacht. Für ihren Prototyp wählten die Forscher ein Gedächtnismetall aus einer Nickel-Titan-Legierung. 

Bei einem Kältesystem mit überfluteter Verdampfung im Pump-Betrieb wird ca. doppelt so viel Kältemittel durch den Verdampfer gepumpt, als tatächlich verdampfen kann: Was wird damit bezweckt? 

Damit wird bezweckt, dass auch noch austrittsseitig im Verdampfer genügend flüssiges Kältemittel vorhanden ist, um mit einer Nassfilm-Verdampfung die Wärmetauscherfläche optimal ausnutzen zu können.

Ein Kältesystem hat 3 parallel angeschlossene, überflutete Verdampfer, welche je einen Volumenstrom von 2.5 m3/h benötigen und dabei einen Druckverlust von je 350 kPa verursachen. Auf welchen Volumenstrom und Förderhöhe muss die Kältemittelpumpe ausgelegt werden, wenn die Leitungen gesamthaft auch noch 150 kPa Druckverlust verursachen?

7.5 m3/h und 500 kPa

Wann spricht man von inirekter Verdampfung: Nennen Sie je zwei Vor- und Nachteile der indirekten Verdampfung.

Bei der inirekten Verdampfung wird Kaltwasser oder Kühlsole als Kälteträger in einem Chiller gekühlt und dann damit im Luftkühler, Flüssigkeitskühler oder bei industriellen Anlagen die Maschine gekühlt.

Vorteile:

  1. Die Füllmenge an Kältemittel wird stark reduziert.
  2. Das (ev. gefährliche) Kältemittel bleibt im Bereich Maschienenraum. 

Nachteile:

  1. Teuer: Viele zusätzliche Komponenten für den Sekundärkreislauf nötig
  2. Schlechtere Effizienz: Zusätzlich nötige Wärmetauscher-Temperaturdifferenz 

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