Das Expansionsventil ist ein wichtiger Bestandteil von Kälteanlagen und wird üblicherweise zwischen dem Kältemittelbehälter und dem Verdampfer installiert. Durch Drosselung des Volumenstroms wandelt das Expansionsventil das flüssige Kältemittel von mittlerer Temperatur und hohem Druck in Nassdampf mit niedriger Temperatur und niedrigem Druck um. Anschließend nimmt das Kältemittel im Verdampfer Wärme auf und erzielt so den Kälteeffekt. Das Expansionsventil steuert den Durchfluss über die Überhitzungsänderung am Ende des Verdampfers, um eine Unterausnutzung der Verdampferfläche und das Klopfen des Behälters zu verhindern.
Vereinfacht gesagt besteht das Expansionsventil aus Gehäuse, Temperaturfühler und Ausgleichsrohr.
Im Idealfall sollte das Expansionsventil die Öffnung in Echtzeit ändern und den Durchfluss entsprechend der Verdampferlast regeln. Aufgrund der Wärmeübertragungshysterese im Temperaturfühler reagiert das Expansionsventil jedoch stets um eine halbe Sekunde verzögert. Ein Zeit-Durchfluss-Diagramm zeigt daher keine glatte Kurve, sondern eine Wellenlinie. Die Qualität des Expansionsventils spiegelt sich in der Amplitude dieser Welle wider: Je größer die Amplitude, desto langsamer die Reaktion des Ventils und desto geringer die Qualität.
