Expansionsventil & Wärmetauscher — Detail-Komponenten
Expansionsventil und Wärmetauscher sind oft unterschätzte WP-Komponenten — entscheiden aber über Effizienz und Lebensdauer. Elektronisches EEV regelt präzise nach Last, moderne Plattenwärmetauscher übertragen Wärme mit < 2 K Spreizung. Auslegung & Hersteller im Detail.
Expansionsventil — Bauarten und Wirkungsweise
Expansionsventil-Bauarten: 1. TXV (Thermostatisches Expansionsventil): • Mechanisch geregelt über Membran und Fühler • Misst Verdampfer-Austrittstemperatur, regelt Düsenöffnung • Reaktions-Zeit: 30-90 sec • Robust, langlebig (15-25 Jahre) • Eingesetzt: ältere und einfache WP • Investitions-Kostenfaktor: niedrig 2. EEV (Elektronisches Expansionsventil): • Schrittmotor-gesteuert über elektronische Regelung • Reaktion < 1 Sekunde • Präzise Modulation 0-100 % • Eingesetzt: alle modernen WP ab 2018 • Vorteile: bessere Teillast-Effizienz (+5-12 % JAZ), schnelle Anpassung • Hersteller: Sanhua, Carel, Danfoss, Saginomiya 3. Kapillar-Rohr (sehr alt): • Keine aktive Regelung — fester Querschnitt • Nur in sehr kleinen Anlagen (Kühlschrank-WP) • In modernen WP nicht eingesetzt Funktions-Detail EEV: • Steuerung misst Vorlauf-Temperatur Verdampfer und Druck • Berechnet idealen Düsenquerschnitt • Schrittmotor öffnet/schließt in Mikrosekunden • Optimale Überhitzung 4-8 K — Verdichter-Schutz und Effizienz Probleme bei falscher EEV-Einstellung: • Zu viel Überhitzung (> 12 K): Effizienz-Drop, Verdichter überhitzt • Zu wenig Überhitzung (< 3 K): Flüssiges Kältemittel im Verdichter — Trockenlauf, Schaden • Standard-Konfiguration meist OK, bei Spezial-Setups Profi-Justage nötig Lebensdauer & Wartung: • EEV: 15-25 Jahre, austauschbar • Tausch-Kosten: 250-500 € • Verschmutzung: Trocknungsfilter schützt — bei Verschmutzung WP-Filter tauschen, dann EEV • Bei häufigem Tausch: Hinweis auf Kältemittel-Verschmutzung
Wärmetauscher — Bauarten & Auslegung
Wärmetauscher in Wärmepumpen: 1. Lamellen-Wärmetauscher (Luft-WP-Verdampfer): • Lamellen aus Aluminium oder Cu, Kältemittel-Rohr aus Cu • Großoberfläche zur Außenluft • Lüfter saugt Luft durch Lamellen • Bauformen: Flach, V-Form, dreieckig • Probleme: Vereisung im Winter (Abtau-Zyklus), Verschmutzung (Pollen, Laub) • Wartung: 2× Jahr Reinigung mit Pinsel/Wasserstrahl 2. Plattenwärmetauscher (Verflüssiger und Sole/Wasser-Verdampfer): • Edelstahl-Platten gestapelt, gegenläufige Strömung • Sehr kompakt, hohe Wärmeübertragung • Wirkungsgrad 95-98 % • Spreizung Heizung: 5-7 K typisch • Wartung: alle 5-8 Jahre CIP-Reinigung (chemische Reinigung) • Hersteller: SWEP, Alfa Laval, Onda, Kaori 3. Koaxial-Wärmetauscher (Sole/Wasser-Verdampfer): • Rohr-in-Rohr-Konstruktion • Klassisch, robust, einfach • Etwas weniger Wirkungsgrad als Plattenwärmetauscher (88-93 %) • Eingesetzt in: ältere Sole-WP, einfache Bauarten 4. Spiral-Wärmetauscher (Eisspeicher, Erdsonden-Spiralen): • PE-X- oder Edelstahl-Spirale in Wasser eingelegt • Übertragungsleistung: 0,3-0,6 kW pro m² Oberfläche • Eingesetzt in: Eisspeicher, einfache Bohrungs-Tieferdsonden Auslegungs-Faktoren: Für Lamellen-Verdampfer: • Luft-Volumenstrom: 350-450 m³/h pro kW Heizleistung • Lüfter-Drehzahl je nach Modulation • Schalldruck: 28-45 dB(A) bei 3 m Abstand Für Plattenwärmetauscher: • Volumenstrom Sole/Wasser: 0,2-0,3 m³/h pro kW • Spreizung: 4-6 K typisch • Druckverlust: 50-150 mbar Für Verflüssiger (Plattenwärmetauscher): • Volumenstrom Heizungswasser: 0,17-0,22 m³/h pro kW • Spreizung: 5-7 K typisch • Druckverlust: 70-200 mbar Praxis-Beispiele: 8-kW-WP Sole/Wasser: • Sole-Verdampfer Plattenwärmetauscher: 2,4 m³/h × 5 K = 14 kW Übertrag • Heizung-Verflüssiger Plattenwärmetauscher: 1,4 m³/h × 5 K = 8 kW Übertrag 8-kW-WP Luft/Wasser: • Luft-Verdampfer Lamellen: 3.000 m³/h Volumen • Heizung-Verflüssiger Plattenwärmetauscher: 1,4 m³/h × 5 K = 8 kW Wartung Wärmetauscher: • Lamellen-Verdampfer Luft: 2× Jahr reinigen, vor Heizsaison + nach Frühjahr • Plattenwärmetauscher Heizung: alle 5-8 Jahre CIP-Reinigung (300-700 €) • Plattenwärmetauscher Sole: alle 8-12 Jahre — länger, weil sauberere Sole • Bei Druck-Verlust steigend: Pflicht-Reinigung Probleme & Schäden: • Verschmutzung Lamellen: Lüfter erhöht Drehzahl, Stromverbrauch +5-15 % • Verkalkung im Heizungs-Wärmetauscher: bei kalkigem Wasser, alle 4-6 J. CIP • Korrosion bei aggressiven Wasser-Werten (z. B. saurer pH < 6,5) • Mikro-Leck zwischen Kältemittel-Seite und Wasser-Seite: kontaminiert Heizung • Rückspülung im hydraulischen Abgleich vergessen → Schmutz im Plattenwärmetauscher Praxis-Stolpersteine: • Verflüssiger-Verschmutzung wird oft als 'WP zu klein' fehl-diagnostiziert • Lamellen-Reinigung mit Hochdruck-Reiniger zerstört Aluminium-Lamellen • Falsche Strömungs-Richtung bei Plattenwärmetauscher → Effizienz halbiert • Wartungs-Termine im Sommer planen (WP außer Betrieb) • Service-Vertrag inkl. CIP-Reinigung kostenwirksam
⚠ Praxis-Hinweis
Hochdruck-Reinigung der Außeneinheit-Lamellen ist verbreiteter Anfänger-Fehler — zerstört die dünnen Aluminium-Lamellen. Tausch komplette Außeneinheit kostet 4-7k €. Reinigung mit weichem Pinsel und Gartenschlauch ohne Aufsatz reicht völlig.
Häufige Fragen — Expansionsventil & Wärmetauscher — Auslegung im Detail
Was ist ein elektronisches Expansionsventil (EEV)?▾
Wie oft müssen Wärmetauscher gereinigt werden?▾
Wie reinige ich die Lamellen der Außeneinheit selbst?▾
Was kostet ein Tausch des Expansionsventils?▾
Wann lohnt sich ein Wärmetauscher-Tausch?▾
WP-Technik richtig auswählen
Wir vermitteln Heizungsbauer mit fundiertem WP-Technik-Wissen — Verdichter, Kältemittel, Modulation aus einer Hand.