Pressostaat in een koelinstallatie

Een pressostaat is een drukschakelaar die de druk in het koudemiddelcircuit meet en op basis daarvan een elektrisch contact opent of sluit. Dat contact stuurt vervolgens een component aan, in de meeste gevallen de compressor, maar ook ventilatoren of magneetventielen zijn mogelijk.

Het werkingsprincipe is mechanisch: een balgelement in de pressostaat zet uit of trekt samen naargelang de druk stijgt of daalt. Bij een bepaalde drempelwaarde, de schakeldruk, kantelt het contactmechanisme en wordt het circuit onderbroken of gesloten.

Een pressostaat heeft twee kerntaken:

1. Beveiliging: De pressostaat schakelt de compressor uit als de druk buiten de veilige werkgrenzen treedt, ter voorkoming van schade aan de installatie.
2. Regeling: In bepaalde schakelingen regelt de pressostaat actief het aan- en uitschakelen van de compressor of ventilatoren op basis van de actuele druk in het systeem.

Lagedrukpressostaat (LD-pressostaat)

De lagedrukpressostaat is aangesloten op de lagedrukzijde van de installatie, de zuigleiding van de compressor. Hij bewaakt de zuigdruk en schakelt de compressor uit wanneer de druk te laag wordt.

Een te lage zuigdruk kan verschillende oorzaken hebben:

• Koudemiddeltekort door lekkage
• Bevroren verdamper die de luchtdoorstroming blokkeert
• Defecte verdamperventilator waardoor de warmteoverdracht wegvalt
• Gesloten magneetventiel of verstopte filter/droger

Bij koudemiddeltekort daalt niet alleen de druk, maar ook de terugvoer van koelgas die de compressor koelt. Tegelijkertijd verdwijnt de smeerolie mee met het koudemiddel, wat leidt tot onvoldoende smering. Het tijdig uitschakelen via de lagedrukpressostaat voorkomt compressorschade.
De lagedrukpressostaat kan ook als regelorgaan worden gebruikt. In een pump-down schakeling sluit de magneetventiel zodra de thermostaatsetpoint is bereikt, waarna de compressor doorloopt totdat de lagedrukpressostaat afschakelt op de ingestelde uitschakeldruk. Dit voorkomt dat vloeibaar koudemiddel in de compressor terugstroomt bij stilstand.

Hogedrukpressostaat (HD-pressostaat)

De hogedrukpressostaat zit aan de hogedrukzijde, de perszijde van de compressor of de ingang van de condensor. Hij schakelt de compressor uit wanneer de persdruk de ingestelde maximum waarde overschrijdt.

Oorzaken van een te hoge persdruk zijn:

• Vervuilde condensor hierdoor is er verminderde warmteafgifte door vuil op de lamellen
• Defecte condensatorventilator wat zorgt onvoldoende luchtdoorstroom
• Te hoge condensatietemperatuur bij extreme buitentemperaturen
• Niet-condenseerbare gassen (lucht) in het systeem
• Koudemiddelovervulling

Conform de Europese norm EN 378 is een hogedrukpressostaat verplicht voor commerciële en industriële koelinstallaties. De norm onderscheidt drie uitvoeringen op basis van de resetfunctie:

DWK
Drukwachter (automatische reset) Na uitschakeling herstart de installatie automatisch zodra de druk voldoende is gedaald. Geschikt voor situaties waar de oorzaak van de hoge druk tijdelijk is, zoals een kortstondige temperatuurpiek. Let op: herhaaldelijk automatisch herstarten zonder tussenkomst van een monteur kan schade verbergen.

DBK
Drukbegrenzer (handmatige reset) Na uitschakeling moet de installatie handmatig worden herstart. Dit vereist fysieke aanwezigheid van een monteur, die daarmee gedwongen wordt de oorzaak te beoordelen voor herstart. De reset kan zonder gereedschap worden uitgevoerd.

SDBK
Veiligheidsdruklimiet (reset met gereedschap) De strengste uitvoering. Herstart vereist een gereedschapshandeling, waardoor onbevoegde herstart wordt voorkomen. Verplicht in situaties met verhoogd veiligheidsrisico.

Dubbele pressostaat (combinatiepressostaat)

De dubbele pressostaat combineert een lagedruk- en hogedrukpressostaat in één behuizing. Dit bespaart montageruimte, vereenvoudigt de bekabeling en is in de meeste gevallen goedkoper dan twee losse pressostaten. Moderne koelinstallaties zijn bijna altijd uitgerust met een dubbele pressostaat.

Bij Danfoss KP-pressostaten zijn de reset-opties per zijde instelbaar: zo is een combinatie van automatische reset op de lagedrukzijde en handmatige reset op de hogedrukzijde mogelijk, de meest gangbare uitvoering in de praktijk.

Een pressostaat heeft twee instelparameters: de schakeldruk en het differentiaal (ook wel verschildruk of hysterese genoemd).

Lagedrukpressostaat instellen

Bij een lagedrukpressostaat stelt u de inschakeldruk (CUT IN) in op de bereikschaal. Het differentiaal bepaalt hoeveel de druk moet stijgen boven de CUT IN voordat de installatie opnieuw start.

• Uitschakeldruk (CUT OUT) = CUT IN minus differentiaal

Voorbeeld: CUT IN ingesteld op 1,5 bar, differentiaal op 0,5 bar → de installatie schakelt uit bij 1,0 bar en weer in bij 1,5 bar.

Hogedrukpressostaat instellen

Bij een hogedrukpressostaat stelt u de uitschakeldruk (CUT OUT) in. Het differentiaal bepaalt hoeveel de druk moet dalen voor herstart (bij automatische reset).

• Inschakeldruk (CUT IN) = CUT OUT minus differentiaal

De CUT OUT-waarde moet worden afgestemd op de maximaal toegestane werkdruk van het systeem conform EN 378, maar moet ook voldoende marge houden ten opzichte van de normale bedrijfsdruk om onnodig afschakelen te voorkomen.

Differentiaal en schakelhysterese

Het differentiaal voorkomt dat de installatie continu in- en uitschakelt rond de schakeldruk. Een te klein differentiaal leidt tot overmatig schakelen (‘jagen’), wat de compressor en contacten snel slijt. Een te groot differentiaal vergroot de drukschommeling in het systeem. De juiste instelling is afhankelijk van het koudemiddel, het systeemtype en de toepassing.

Condensatorventilatorregeling

Naast beveiliging kan een hogedrukpressostaat worden ingezet voor de regeling van condensatorventilatoren. Bij lage buitentemperaturen daalt de condensatiedruk sterk, wat kan leiden tot een te lage persdruk en daarmee tot slechte werking van het expansieventiel. Door ventilatoren in of uit te schakelen op basis van de persdruk wordt de condensatiedruk stabiel gehouden; een kosteneffectief alternatief voor traploos geregelde ventilatoren bij kleinere installaties.

Pump-down schakeling

In een pump-down schakeling werkt de lagedrukpressostaat als eindschakelaar van de compressor. Wanneer de thermostaat aangeeft dat de ruimtetemperatuur is bereikt, sluit het magneetventiel. De compressor blijft doorlopen en pompt het koudemiddel vanuit de verdamper naar de hogedrukzijde, totdat de lagedrukpressostaat afschakelt. Dit voorkomt vloeistofterugslag en vermindert koudemiddelmigratie naar de compressor tijdens stilstand.

Wat doet een pressostaat in een koelinstallatie?
Een pressostaat bewaakt de druk in het koudemiddelcircuit en schakelt de compressor uit als de druk buiten de ingestelde grenzen valt. Dit beschermt de compressor tegen schade door te hoge of te lage druk.

Wat is het verschil tussen een lagedruk- en hogedrukpressostaat?
De lagedrukpressostaat zit op de zuigleiding en beschermt de compressor bij een te lage zuigdruk, bijvoorbeeld door koudemiddeltekort. De hogedrukpressostaat zit op de persleiding en beschermt bij een te hoge persdruk, bijvoorbeeld door een vervuilde condensor.

Wat betekenen DWK, DBK en SDBK bij hogedrukpressostaten?
Dit zijn drie uitvoeringen conform EN 378: de DWK heeft een automatische reset, de DBK vereist een handmatige reset zonder gereedschap, en de SDBK vereist een handmatige reset met gereedschap. Hoe hoger het veiligheidsrisico, hoe strenger de vereiste resetfunctie.

Hoe stel ik een pressostaat in?
Bij een lagedrukpressostaat stelt u de inschakeldruk (CUT IN) in; de uitschakeldruk is CUT IN minus het differentiaal. Bij een hogedrukpressostaat stelt u de uitschakeldruk (CUT OUT) in; de inschakeldruk is CUT OUT minus het differentiaal. De exacte waarden zijn afhankelijk van het koudemiddel en het systeemtype.

Hoe vaak moet een pressostaat worden gecontroleerd?
Minimaal jaarlijks, als onderdeel van het periodiek onderhoud. De contactfunctie en de schakeldrukken moeten worden geverifieerd. Een pressostaat die langdurig niet is aangesproken, kan door veroudering zijn werking hebben verloren.