Die Überhitzung des Kältemittels ist neben der Unterkühlung einer der wichtigsten Temperaturen in einer Kälteanlage. Da sie maßgeblich an der Abgabe der entstehenden Kälte beteiligt ist. Allerdings gibt es sehr große Unterschiede was die Werte bei der Überhitzung angeht. So sollten die meisten Thermischen Expansionsventile (TEV) auf 7 Grad Überhitzung eingestellt werden. Vor allem damit der Verdichter nicht beschädigt wird und genügen Kälteleistung vorhanden ist. Klimaanlagen versuchen dagegen keine Überhitzung des Kältemittel oder nur 1-2 Grad zu erreichen. Schlicht weil sie einen Flüssigkeitsabscheider haben und damit der Verdichter vor Schäden Geschütz ist. Zudem sind diese Flüssigkeitsabscheider auch gleich die Unterkühler für das flüssige Kältemittel. Aber der Reihe nach.

Wie wird die Überhitzung gemessen

Moderne Monteurhilfen rechnen die Überhitzung aus und zeigen diese oft auch gleich grafisch an, wie hier mit der APP von Testo. Trotzdem muss man den Schlauch und das Zangenthermometer richtig anschließen.

Das Thermometer wird am Verdampfer Ausgang angelegt. Wobei es manchmal sinnvoll sein kann die Überhitzung am Verdampferausgang und am Verdichtereingang zu messen. Liegen beide Werte extrem auseinander, sollte man den Weg zwischen Verdampfer und Verdichter einmal prüfen. Ist die Überhitzung vor dem Verdichter nämlich so groß dass er nicht mehr gekühlt wird (Sauggaßkühlung), sind Schäden am Verdichter möglich. 

Normalerweise wird das Thermometer aber am Verdampferausgang in der nähe des E-Ventilfühlers angelegt. Damit gibt es schon die erste Temperatur zur Bestimmung der Überhitzung. --> Oberflächentemperatur Verdampfer Ausgang.   

Also nächstes wird das Manometer angeschlossen, am besten so nahe wie möglich am Verdampferausgang. Da sich der Saugdruck nicht stark verändert kann auch am Verdichter gemessen werden. Damit gibt es den zweiten wichtigen Wert für die Bestimmung der Überhitzung. --> Saugdruck bzw. Verdampfungsdruck. 

Bei Verbundkälteanlagen muss IMMER direkt nach dem Verdampfer gemessen werden. 

Nun kann man mit Druck und Temperatur (ähnlich wie beim sprichwörtlichen Äpfel und Birnen rechnen) nicht zusammen Rechnen. Also muss der Saugdruck in eine Temperatur umgewandelt werden. Jeder Druck hat eine zugehörige Verdampfungstemperatur, diese kann über einen Kälteschieber oder wie hier über die Danfoss APP abgelesen werden. In diesem Fall hat R 134A bei 2 Bar Saugdruck eine Verdampfungstemperatur von 0,7 Grad.   

 Nun haben wir die beiden Temperatur mit denen die Überhitzung das -- ΔT -- berechnet werden kann. Hier das Beispiel mit 134 A. 

Temperatur Oberfläche (Verdampferausgang) - Verdamfungstemperatur (aus Saugdruck) = Überhitzung ΔT in Kelvin.

8 Grad - 0,7 Grad = ΔT 7,3 K (Kelvin). In diesem Beispiel hätte das E-Ventil eine Überhitzung von 7,3 Grad. 

• tü: überhitzte Saugdampftemperatur am Verdampferaustritt in °C
• to: Verdampfungstemperatur in °C
• po: Verdampfungsdruck am Manometer in bar 
• tSD: überhitzte Saugdampftemperatur am Verdichtereintritt in °C

Die Formel für Überhitzung --> ΔT = tü-to in K 

 Warum ist die Überhitzung so wichtig?

Kurz gesagt weil sonst die Kälteleistung nicht stimmt oder Schäden an der Anlage möglich sind. Um das zu erklären genügt ein kurzer Blick in einen Verdampfer. (vereinfachte Darstellung) Diesen könnte man bei konventionellen Kühlungen mit TEV oder EEV. in 4 Bereiche einteilen, in denen sich das Kältemittel anderes verhält. 

1. In diesem Bereich ist das Kältemittel vor allem Tropfenförmig
2. In diesem Bereich ist das Kältemittel zur hälfte Tropfenförmig und schon zu Hälfte Gaßförmig
3. In diesem Bereich ist das Kältemittel fast ganz Gaßförmig 
4.  --> Überhitzungsbereich, in diesem Teil ist das Kältemittel nur Gaßförmig 

Jetzt wird auch klar warum die Überhitzung so wichtig ist. Kältemittel nimmt durch die Änderung von Flüssig zu Gaßförmig Wärme auf. Verdampft zu wenig Kältemittel, ist alles Kältemittel schon im Bereich "1" Verdampft und kann kaum Energie aufnehmen. Ist das Kältemittel im Bereich "4" immer noch fast nur Tropfenförmig kann es auch kaum Energie aufnehmen. In beiden Fällen funktioniert die Kühlung nicht, nicht richtig, oder die Anlage verbraucht ein vielfaches an elektrischer Energie mehr, also sie müsste. 

Überhitzung in Klimaanlagen:

Wie schon gesagt gilt die 7 K. Regel nicht Kälte und Klimaanlagen mit EEV und vor allem mit Flüssigkeitsabscheider der optional auch als Unterkühler verwendet wird. Da hier kleine Mengen von Flüssigem Kältemittel keine Gefahr für den Verdichter darstellen. Hier ein Bild von einer Mitsubishi Electric City Multi. Schön zu sehen dass die Überhitzung (hier allerdings zwei Temperaturfühler) gegen 0 geht. Schaut man sich allerdings den Verdampfungsdruck an, sieht man dass die Unterkühlung tatsächlich sehr wenig ist. 

Zum anderen ist die Überhitzung wichtig für den Verdichter. Ist die Überhitzung zu klein so kann es zu Flüssigkeitsschlägen am Verdichter kommen. Ist die Überhitzung zu groß wird die Wicklung und der Verdichter nicht mehr gekühlt. Zudem steigt die Verdichterendtemperatur stark an. Beides kann zu einem Verdichterschaden führen. 

Für die Kühlleistung ist deshalb die Überhitzung nach dem bzw. im Verdampfer wichtig. Für den Verdichter ist zudem auch die Überhitzung, also die Energie die vom Kältemittel zwischen Verdampfer und Verdichter aufgenommen wichtig. Kommt es häufig zu Verdichterschäden ohne ersichtlichen Grund kann die Überhitzung nach dem Verdampfer und vor dem Verdichter einmal verglichen werden.  

Ursachen für Falsche Überhitzung 

• Falsches E-Ventil oder Düse
• Falsch eingestelltes oder verstelltes E-Ventil  
• Fühler falsch platziert oder Fremdwärme am Fühler 
• Defektes E-Ventil (offen oder geschlossen) 
• Schmutz oder Feuchtigkeit in der Anlage
• Falsches Kältemittel
• Kältemittelmangel "vor dem E-Ventil" also auch verstopfte Trockner oder def. Verflüssigerlüfter, Kältemittel wird nicht vollständig verflüssig usw. 
• Verschmutzter, vereister oder verdeckter Verdampfer 
• Defekter Verdampferlüfter 

Ein richtig ausgelegtes, eingestelltes und funktionierendes E-Ventil ist also die Grundvoraussetzung für eine gute Kühlleistung, einen niedrigen Energieverbrauch und vor allem ein langlebige Kälteanlage. 

TIPPS aus "meiner" Praxis:

• Def. E-Ventile immer tauschen. Kurzzeit kann nachstellen (im Notdienst) helfen aber auf lange sicht fährt man immer zwei mal zu Kunde
• Bei def. Verdichtern E-Ventil immer mittauschen, in vielen Fällen fährt man sonst auch zwei mal zum Kunde
• E-Ventile bei der Inbetriebnahme immer prüfen
• Vor dem Einbau des E-Ventil immer auf das richtige Kältemittel prüfen 
• Bei der Wartung die Überhitzung messen, so können viele def. Verdichter verhindert werden