Elektronisches Expansionsventil im Kühlregal klemmt nach Kälteeinbruch

Guten Tag zusammen. Ich stehe aktuell vor einem kniffligen Problem bei einem Kühlregal in einem unserer Supermärkte. Seit die nächtlichen Außentemperaturen deutlich gefallen sind, meldet das elektronische Expansionsventil (EEV) ständig Störungen. Die Regelung versucht das Ventil anzusteuern, aber der Öffnungsgrad bleibt bei extrem niedrigen Werten hängen, was zu einer unzureichenden Überhitzung führt. Meine Vermutung ist, dass durch die sinkende Verflüssigungstemperatur der Druckunterschied über dem Ventil so stark abnimmt, dass der Schrittmotor mechanisch blockiert oder die interne Regelcharakteristik nicht mehr zum Betriebspunkt passt. Habt ihr bei Verbundanlagen mit EEVs in der Übergangszeit ähnliche Erfahrungen gemacht? Eventuell muss ich die Mindestdruckdifferenz über ein Stauventil am Verflüssiger künstlich anheben, um die Regelstabilität des EEVs wieder zu gewährleisten. Ich bin für jeden fachlichen Hinweis dankbar, da wir den Ausfall der Warenkühlung unbedingt vermeiden müssen. Hat jemand von euch schon einmal einen ähnlichen Effekt bei EEVs von Danfoss oder Carel beobachtet?

Hallo Markus, das klingt nach einem klassischen Problem bei kälteoptimierten Anlagen in der Übergangszeit. Wenn die Verflüssigungsdrücke bei niedrigen Außentemperaturen abfallen, fehlt Ihnen schlicht der nötige Differenzdruck für das EEV. Ich kenne das von Carel-Reglern, die bei zu geringem Differenzdruck regelrecht ins Pendeln geraten oder aufgrund der Schrittmotorensteuerung die Endlagen nicht mehr sicher finden. Prüfen Sie unbedingt, ob Ihre Verflüssigerdruckregelung noch korrekt arbeitet. Wenn die Lüfterdrehzahl zu stark gedrosselt wird oder der Verflüssiger zu groß dimensioniert ist, sackt der Druck zu weit ab. Ein Stauventil oder eine aktive Druckregelung per Frequenzumrichter am Verflüssigerventilator ist in solchen Fällen oft zielführend. Achten Sie dabei aber bitte penibel auf die Vorgaben der ChemKlimaschutzV und dokumentieren Sie die Eingriffe am Kältekreislauf entsprechend.

Danke Klaus für die prompte Rückmeldung. Das mit dem Frequenzumrichter hatte ich tatsächlich schon im Hinterkopf, da unser jetziger Verflüssiger bei den aktuellen Temperaturen förmlich überperformt. Die Regelung versucht zwar gegenzusteuern, aber der Gradient ist viel zu flach. Ich werde morgen früh als ersten Schritt die Mindestdrehzahl der Lüfter im Regler anheben, um den Druck künstlich zu stabilisieren. Falls das nicht reicht, ist die mechanische Druckhaltung mittels Stauventil der nächste logische Schritt. Hast du bei der Parametrierung der EEV-Öffnungsgrade in der Software von Carel schon mal den Offset für den Mindestöffnungsgrad angepasst, um das Blockieren bei niedrigen Lasten zu verhindern?

Hallo Markus, ich werfe mal einen anderen Aspekt in die Runde. Wir hatten im letzten Winter bei einer Verbundanlage ein ähnliches Phänomen, allerdings lag es bei uns nicht am Druck, sondern am Öltransport. Bei zu niedrigen Verflüssigungstemperaturen sinkt die Viskosität des Kältemittel-Öl-Gemischs so stark ab, dass das EEV durch Ölablagerungen mechanisch schwergängig wurde. Konnte bei dir ausgeschlossen werden, dass sich Öl im Verdampfer sammelt und das EEV dadurch verklebt? Eventuell reicht ein manueller Service-Durchlauf oder das Erhöhen des Kältemittelumlaufs kurzzeitig aus. Bitte achte aber darauf, dass du als Elektrofachkraft bei Arbeiten an der Regelung die Sicherheitsvorschriften einhältst. Ein einfacher Druckcheck reicht hier meist nicht aus, schau dir bitte auch die Überhitzungswerte direkt am Verdampferausgang mit einem kalibrierten Messgerät an.

Moin zusammen. Ich bin zwar eher in der Heizungs- und Wärmepumpenbranche unterwegs, aber die Physik bleibt ja gleich. Wenn das Ventil mechanisch blockiert, ist der Hinweis von Sabine mit dem Öl gar nicht so abwegig. Bei unseren Luft-Wasser-Wärmepumpen nach VDI 4645 sehen wir bei Frost auch oft Probleme, wenn die Spreizung nicht passt. Markus, hast du mal versucht, die Anlage im Handbetrieb kurzzeitig auf eine höhere Last zu zwingen, um das Ventil freizuspülen? Wenn es dann wieder läuft, weißt du zumindest, dass die Mechanik prinzipiell in Ordnung ist und es ein reines Regelungsproblem bei Teillast ist. Ich würde in diesem Fall auch die Sensorwerte für den Druckaufnehmer prüfen. Wenn der Sensor bei Kälte driftet, bekommt dein EEV falsche Sollwerte vom Regler.

Danke an alle für den Input. Ich werde morgen vor Ort den Druckaufnehmer mit einem geeichten Manometer abgleichen, das ist ein guter Punkt von Jens. Die Idee mit dem Freispülen durch Lastanhebung probiere ich ebenfalls aus, um das mit dem Öl auszuschließen. Sollte das EEV dennoch zicken, werde ich die Kennlinie im EEV-Treiber anpassen. Die Zusammenarbeit zwischen Verflüssigerregelung und EEV ist hier wohl der Knackpunkt. Ich werde berichten, ob die Anhebung der Mindestdrehzahl am Lüfter das Problem gelöst hat. Es ist immer wieder spannend, wie empfindlich die modernen EEVs auf solche Umgebungsänderungen reagieren. Danke für eure fachliche Unterstützung, das hilft mir bei der Fehlersuche sehr weiter!